La Lumière électrique
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
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- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- DIRECTEUR :
- Dr CORNELIUS HER2
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ i UM 1ÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME TRENTE-TROISIEME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- Si, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 3l
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- Il* ANNÉE (TOME XXXIII) SAMEDI 6 JUILLET 1889 N» 27
- SOMMAIRE, — Comparaison des divers types d’induits des machines dynamos-électriques; R.-V. Picou. — Détail de construction de lampes à incandescence; G. Richard. — Sur l’histoire des électromètres; Pellissier. — Nouveaux appareils téléphoniques du capitaine Zigang; P.-H. Ledeboer. — La pile électrique de M. Gendron; E. Dieudonné. — Chronique et revue de la presse industrielle : Allemagne, Angleterre. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la limite entre la polarisation et l’électrolyse, par M. H. Pellat. — Des inversions de polarité dans les machines série-dynamo, par M. A. Witz. — Recherches sur les parafoudres des câbles, par Acheson. — Note sur un dispositif économique des piles de cloches à courant continu. —Variétés : Le Verrier et la télégraphie électrique, à propos de l’inauguration de sa statue; W. de Fonvielle. — Faits divers.
- comparaison des divers types d’induits
- SES
- MACHINES DYNAMOS-ÉLECTRIQUES
- Les machines dynamo-électriques à courant continu se rattachent à trois types principaux au point de vue de la forme des induits, Savoir : type à anneau, type à tambour, type à disque.
- Pour chacun de ces systèmes, les inventeurs réclament des qualités particulières, telles que : légèreté de la machine, excellente ventilation, etc.
- Ces qualités existent, en effet, souvent à un degré très développé, et rendent un type donné tout particulièrement propre à une application spéciale.
- Mais, par un penchant d’esprit bien naturel et involontaire, les inventeurs arrivent à ne se préoccuper que d’une manière secondaire des points plus faibles, en négligeant volontiers leur importance.
- Aussi, à chaque nouvelle apparition, les électriciens se demandent si une grande révolution ne se prépare pas, en matière de production des machines dynamo électriques.
- L’auteur a éprouvé ces doutes et il a tenté de jeter quelque jour sur la question.
- 11 a pensé qu’il était possible d’établir une comparaison chiffré de la valeur respective des derniers types d’induits, et a essayé de le faire de la manière suivante ;
- I. Considérons à la fois :
- i° Un anneau, dont la section transversale du noyau (non compris la denture, s’il y a lieu) ait des dimensions a et 4 a (fig. 1);
- 20 Un tambour dont le rapport de la génératrice
- 5 *
- au diamètre soit et ayant au centre un trou cylindrique dont le diamètre soit j de celui du tambour (üg. 2);
- 30 Enfin un élément de disque, formé par un trapèze à trois côtés égaux, et dont le grand côté soit double des petits (fig. 3).
- Ces proportions sont une moyenne de celles que l’on rencontre le plus habituellement dans la pratique. Nous croyons que, si elles ne sont pas les meilleures dans tous les cas, elles n’en sont pas moins équivalentes comme valeur de comparaison; aucune d’elles ne paraît exagérée en vue d’obtenir un résultat plutôt qu’un autre.
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- LA
- TT
- tmmm électrique
- JI. Ceci établi, nous allons d’abord chercher à comparer ces induits au point de vue de l’énergie transformée en chaleur dans leur intérieur.
- Cette énergie se compose de deux termes :
- Échauffement RF dû à la loi de Joule;
- Échauffement dû aux renversements d’aimantation ou hystérésis du fer induit.
- Évaluons successivement :
- io Valeurs de RF. - Celles-ci dépendent essentiellement de l’induction du fer, et du rapport de la surface au périmètre de la spire induite.
- Nous admettrons les valeurs suivantes pour 1 induction dans le fer :
- Anneau.. Tambour.
- 20 ooo C. G. S. 12 000
- L’induction moyenne, c’est-à-dire le quotient du
- Fig. 1, £ et 3
- flux par la surface entière entourée par la spire, sera alors :
- Anneau....................... 20 000
- Tambour...................... 8000
- Disque....................... 3 600
- Pour le tambour : la surface 6b2 = 2,5 ; d’où b — 0,645, le périmètre est 10b, d’où p = 6,45.
- Enfin pour le disque, la surface est environ 1,30 c2 — 5,55; d’où c = 2,66 et le périmètre étant 5c on en déduit^ = 10,3.
- Si l’on admet que la densité de courant est la même pour les trois types de machines, le travail perdu par la loi de Joule reste simplement proportionnel aux longueurs qui viennent d’être déterminées; et on a
- R I2 à densité égale
- Anneau.. Tambous Disque...
- 5,o°
- 6,45
- 10,30
- 2e Valeur de l’hystérésis. — Le travail de renversement d’aimantation ou d’hystérésis est très approximativement proportionnel au produit de l’induction maxima par le volume de fer.
- 11 faut donc évaluer les volumes du tambour et de l’anneau. On suppose, bien entendu, la vitesse linéaire égale dans les deux cas, c’est-à-dire que le rayon extérieur de l’anneau égale le rayon b du tambour.
- Appelant Va le volume et Sa la section droite de l’anneau, Vt et Rt les mêmes quantités pour le tambour, on a, par application du théorème de Guldin
- Va = 8 a1 tu (b — ^
- VT = - it b3 3
- Mais on a aussi d’après les hypothèses,
- cette dernière valeur étant celle qui paraît avoir donné les meilleurs résultats dans la pratique. .
- On déduit de là immédiatement les surfaces relatives que doivent avoir les spires de fil pour que, à vitesse égale de variation de flux, elles donnent la même force électromotrice par spire.
- Ces surfaces devront être entre elles comme les inverses de l’induction moyenne, c’est-à-dire :
- Sa___ 12 000
- S T 20 OOO
- d’où l’on tire
- remplaçant h par cette valeur dans les expressions de Va et Vt, on en tire
- Surfaces ( Anneau.................... 1
- de j tambour..................... 2,50
- spires ( Disque...................... 5,55
- Calculons maintenant le rapport du périmètre à la surface dans chaque cas, afin de connaître la longueur du fil nécessaire pour obtenir un même voltage donné.
- Pour l’anneau : la surface 4a2— 1, d’où <2 = 0,5: le périmètre est 10 a, donc p = 5.
- Va_ _ k^S Vt ^ 16,2
- Le travail d’hystérésis est donc pour les deux machinés en proportion des chiffres
- 20 x 10,6 = 212 paur l’anneau 12 x 16,2 = 194 pour le tambour
- Ce qui précède se rapporte à un anneau entiè-
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- •fetv
- rement lisse, du genre Gramme. Pour prendre un cas extrême, nous considérerons un anneau deïité, du genre Pacinotti, que les machines récentes de M. Rechniewsky ont remis à l'ordre du jour.
- Pour ce type d’anneau, il convient d’ajouter au volume de fer calculé comme plus haut celui qui est occupé par la denture elle-même.
- Celle-ci est naturellement très variable mais d’après relevé fait sur quelques dessins, il est facile de voir qu’elle atteint facilement un volume qui est le quart de celui du noyau. Le volume de fer de l’anneau denté sera alors représenté par le nombre proportionnel 13,2, et le travail d’hystérésis par le nombre 264 au lieu de 212.
- M. Rechniewsky règle ses machines de telle sorte que le travail d'hystéris dans l’induit soit double de celui qui correspond à réchauffement des fils.
- Admettant cette hypothèse, nous obtenons, pour le travail d’hystérésis, en nombres comparables à ceux du travail d’échauffement, les valeurs
- 10 pour l’anneau
- 10 x
- 194
- 264
- = 7)35 pour le tambour
- D’où le tableau suivant.
- Tralail absorbé en chaleur dans l’induit à densité de courant égale
- Dans les fils Dans le fer Total
- Anneau denté............ 5,0 10,0 15,0
- Tambour................. 6,45 7,35 13,8
- Disque.................. 10)30 o 10,3
- Ce tableau montrerait que sous le rapport de l’énergie perdue dans l’induit les machines à disque tiendraient la première ligne. Mais il faut remarquer de suite, que pour ces machines, les inventeurs réclament une marche dite intensive, c’est-à-dire, à densité de courant bien plus élevée que celle qu’on admet pour les induits à noyau de fer
- M, Desroziers en décrivant sa remarquable dynamo a parlé de densités très élevées, 10 et même 15 ampères par millimètre carré.
- Sans aller aussi loin, contentons-nous de supposer une densité de 6 ampères par millimétré carré contre 4 dans les anneaux et tambours. Le travail d’échauffement des fils est alors augmenté
- dansle rapport du carré des densités, et devient
- __2
- 6
- 10,30 = 23,2 et 1 on a :
- 4
- Travail intérieur
- Anneau (8 = 4)................. 13,0
- Tambour (8 = 4)................ 13,8
- Disque (6 = 6)................. 23,2
- 111. On peut encore comparer les induits à un autre point de vue : celui de la stabilité d’allure, qui sera d’autant plus grande que l’abaissement de la différence de potentiels aux balais en fonction de la charge sera moindre.
- Ici encore, comme pour le travail intérieur on est en présence de deux éléments variables en sens inverses : la partie de l’abaissement dû à la résistance intérieure, qui obéit à la loi d’Ohm, et la réaction magnétomotrice inverse due au décalage.
- i° Valeur de RL — Celle-ci est proportionnelle d’une part aux longueurs relatives des fils par unité de force électromotrice telles quelles ont été déterminées plus haut, et d’autre partà laden-sité de courant adoptée.
- Nous supposons toujours la densité dans un disque égale à une fois et demie celle que l’on adopte pour les induits à noyau de fer, et nous avons
- Anneau..... 5,0 x 8 soit 3,0
- Tambour... 6,45 x 8 6,45
- Disque..... 10,30 X 1,5 8 15,45
- Nombres
- proportionnelles
- 20 Valeur de la réaction d’induit. — La force démagnétisante de l’induit ne peut pas. se calculer aisément, la loi qui lie l’angle de calage aux autres dimensions de la machine, n’étant pas connue avec une approximation suffisante. Il faut donc s’en rapporter à l’expérience.
- La manière la plus simple de l’évaluer est de compter l’abaissement de volts qu’elle produit en fonction de celui qui est dû à la résistance intérieure seule.
- Sur ces bases, l’auteur a obtenu
- Pour un anneau lisse.......... 9,5 R I
- Pour un tambour............... 2 R I
- L’expérience pour une machine à disque n’a pas été faite : la réaction y est certainement plus faible
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- que dans les machines précédentes; nous admettrons qu’elle égale seulement une fois RI, tout en acceptant d’avance que l’expérience pourra donner une valeur encore plus faible, mais qui, en tout cas, ne peut évidemment pas être nulle.
- On obtient alors le tableau suivant :
- Abaissement de différence de potentiels aux balais
- Résistance Réaction l'induit Somme
- Anneau................... 5,0 47,5 52,5
- Tambour.................. 6,45 13,9 20,4
- Disqiie................. '5.45 '5.45 3°,9
- De ce tableau résulte un nouvel ordre de classement des machines.
- 11 se trouve confirmé par la considération des ampères-tours de gros fil et de fil fin que l’on doit employer pour obtenir la constance de la différence de potentiels aux balais.
- En comparant une machine Rechniewsky de 12000 watts et une machine Edison de même puissance et de même vitesse, enfin une machine Desroziers, de puissance toute différente il est vrai, mais la seule pour laquelle nous possédions quelques chiffres, on obtient le tablau suivant : .
- Ampères-tours Watts dépensés
- en en dans la dans la w
- dérivation série dérivation série w
- Anneau... 5 500 2 500 120 W 80 W 0,67
- Tambour.. 10 400 I 400 19Ü 40 0,21
- Disque 8 = 5,58 ? ? 8ll 329 0,41
- La considération du rapport — conduit bien au
- w
- même classement que les considérations développées précédemment.
- IV. La conclusion de cette courte étude est donc à notre sens celle-ci.
- 11 n’y a pas, d’une manière générale, un type de machine en tous points supérieur à un autre.
- Il peut y avoir, dans chaque cas particulieur des raisons spéciales qui amènent à préférer un type ou un autre, à cause de certaines qualités que ce type présente d’une manière plus développée que dans les autres (telles que le faible poids, par exemple), mais toujours, suivant une loi naturelle inéluctable^ l’exagération d’une certaine qualité entraîne le sacrifice partiel de certaines autres, comme si les organes mécaniques étaient comme les organismes vivants, soumis à ce que les phy-
- siologistes appellent la loi du balancement organique.
- Dans cette étude, l’auteur qui a construit un grand nombre de machines à tambour, mais aussi quelques machines à disque et à anneau, n’a pas pris pour les premières le cas le plus favorable. Il existe des machines à tambcur d’une forme plus favorable et d’une réaction d’induit moindre que celles qu’il a choisies. Mais il a pris un type moyen, afin d’établir une comparaison plus exacte avecdes types existants, qui, eux non plus, ne sont sans doute pas les meilleurs que leurs inventeurs aient pu réaliser.
- R.-V. Picou
- DÉTAII. DE CONSTRUCTION
- DES LAMPES A INCANDESCENCE (J)
- La monture de M. Gareryuski, construite à Paris par MM. Chabrié et Jean est pourvue (fig. 2) d’un commutateur en ébonite/ (fig. 5 et 6), susceptible de pivoter autour de la borne/, au moyen de la manette l (fig. 4) de manière à fermer (fig. 5) ou à ouvrir (fig. 6) le circuit de la lampe, suivant qu’elle rétablit ou rompt le contact de la touche/ sur la seconde borne /'. Les fils du circuit aboutissent aux bornes /'/'logées dans un disque d’ébo-nite e, soulevé, par le ressort g, avec une pression de contact que l’on règle en vissant plus ou moins le fourreau b dans le soéle a. La vis de pression c fixe ensuite la position du fourreau b, et l’encoche h empêche le disque e de tourner dans ce fourreau. Le fond ni de la lampe est maintenu dans le fourreau par un joint à bayonnette (fig. 1).
- La variante représentée par la figure 7 est spécialement disposée pour les lampes dont l’un des contacts se trouve au bas et l’autre sur le côté du bouchon de fermeture; ces contacts viennent toucher les bandes de cuivre 0 et / de la monture. La lamep est ondulée pour faire écrou sur le pas de vis du bouchon de certaines lampes (Edison, Gérard, etc.) Les ouvertures q, diamétralement opposées, permettent de s’assurer de l’établissement des contacts, en même temps qu’elles provoquent une circulation d'air qui en empêche réchauffement.
- C) La Lumière Électrique du 20 octobre 1888.
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- Les avantages de cette monture sont, d’après son inventeur, les suivants :
- i° Elle est applicable à tous les systèmes dé lampes à incandescence;
- 2° Le grand écartement des conducteurs assure une parfaite sécurité et empêche toute déperdition à travers les parties isolantes ;
- 3° Les contacts sont toujours parfaitement assurés par un ressort indépendant des conducteurs, et qui peut être réglé à volonté;
- 4° Des ouvertures latérales pratiquées dans les godets en ébonite garantissent le refroidissement
- de la partie inférieure de la lampe par une circu lation d’air. De plus, ces ouvertures permettent de vérifier le contact parfait de la lampe au fond du godet;
- 4° Les extrémités des conducteurs électriques s’attachent d’une façon très simple, en dévissant la partie inférieure de la douille ;
- 6° Dans les supports à interrupteur, quand le circuit est ouvert, une séparation de 8 à io millimètres s’oppose au passage des courants d’un conducteur à l’autre, et donne toute sécurité d’une • bonne inconductibilité;
- 7° La petite navette d’interruption l de ce nou_
- Fig. 1 à 8. — Monture Garezynski ; Fig. 7. — Garzynki (variante).
- veau support se manœuvre facilement soit à la main, soit à l’aide d’un bâton et permet d’éteindre ou d’allumer chaque lampe isolément, à quelque hautenr qu’elle soit placée.
- La monture de M. Claude Grivolas fonctionne (fig.8,9 etio)d’une manière analogue. Le courant est amené parles filsrr aux écrous des touches de contact A pressées par des ressorts sur les bornes d’un disque interrupteur D, mu par une manette T.
- 'On peut, comme l’indiquent les figures 9 et 10 remplacer la tige T par un robinet d’ébonite D2, percé de deux fiches métalliques E2 qui rompent (fig. 10) ou rétablissent (fig. 9) le contact entre les touches A2 et les bornes W de la lampe, suivant que l’on dispose la clef du robinet horizonta-ment oujverticalement.
- La monture proposée proposée pat» M. Michel, de Toulouse, a pour principal objet de permettre de remplacer facilement le filament ou le vene de la lampe en cas d’usure ou d’accident. Le remplacement du verre se fait en dévissant (fig. 11 et 12), la virole B, dans laquelle il est cimenté, et celui du filament en enlevant, après cette opération, l’ensemble des deux attaches PP' séparées par le plâtre e. 11 faut ensuite refaire le vide dans la lampe, à cet effet, on tourne le robinet q (fig. 13) dans la position représentée par la figure 12, et l’on visse la lampe en V, sur l’aspiration de la pompe à vide, qui communique ainsi avec l’intérieur de l’ampoule par le canal D'. Le vide fait, on ferme le robinet maintenu étanche par un ressort R. La difficulté du procédé est précisément d’assurer l’étanchéité absolument parfaite des joints de B sur Cet du boisseau du robinet.
- La figure 14 représente un autre type de mon-
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- ture où de robinet est remplacé par une soupape Q fermée par un ressort. Pour faire le vide, après avoir vissé la lampe sur l'aspiration ode la pompe, on ouvre cette soupape par la tige rapportée en tirant sur la tige T, articulée en T' à la pince M,
- r-;. irrE« A
- Z// Z
- Fig. 8 9 et 10. — Monture Grivolaa.
- fermée sur ^ par le ressort s. Le vide fait, on repousse, par T, la pince M, qui s’ouvre en s’appuyant sur les rebords de o, et lâche de sorte que la soupape se ferme automatiquement.
- Le support de la lampe est représenté par
- Fig. 11 et 12. — Lampe Miehel Ensemble.
- la ügurexi5. La monture s’y fixe en l'introduisant de manière que son téton t (fig. n) pénètre dans la rainure i de la gaîne h, puis s’engage, en tournant, dans le bossage circulaire h'.
- L’une des bornes L de la lampe aboutit directe ment par les pièces métalliques D K à la gaîne b,
- Fig 13. — Miehel; détail du robinet. —Fig. 14. — Miehel; monturo â soupape. — Fig. 15. — Miehel ; support.
- tandis que l’autre, L' aboutit, par le robinet q et la base F, à la lame-ressort en bronze mm’, fixée sur l’ébonite h par la vis n qui reçoit le second fil du circuit.
- La monture des nouvelles lampes à haute ten-
- Fig. 16. — Edison ;‘eoupo eh-cuit.
- sion d'Edison est pourvue (fig. 16) d'un coupe-circuit dé sûreté qui permet de les employer en série, sans aucun danger de voir la rupture du filament de l’une des lampes entraîner l’extinction des autres. En temps ordinaire, le courant Traverse les filaments par leurs attaches//, suivant le trajet
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- (ecaj filament fbde’). En cas de rupture de l’un des filaments, le petit fil de sûreté i, relié à / par m, en reçoit un courant tel qu’il fond ; le ressort /
- Fig. 17. — Hôisler ; eoupe eireuit,
- se détend alors, et appuie sur la borne d, le poinçon k, auparavant retenu par le fil i. Il en résulte que le courant traverse la monture de la lampe librement, et sans l’endommager, suivant le trajet ((ecamkde').
- M. C. Heisler emploi deux coupe-circuits dont
- Fig. 18. — Lampe Kennedy.
- l’un est formé par un simple fil fusible et l’autre par un électro-aimant F (fig. 17). Les bornes ff' de la lampe sont reliées aux fils du circuit par les châssis E et ,G.
- En temps ordinaire, le courant, amené pargàE, se divise entre cette barre et l’électro très-résistant F
- en proportions telles que cet électro n’attire pas l’armature/; mais, si le filament de la lampe se brûle, la totalité du courant passe par F, l'armature l est attirée, et la languette m, tombant sur le
- Fig. 19 et 20, — Kennedy; flambage.
- contact 0, ferme directement le circuit entre les barres E et G. Dans le cas où l’électro / ne fonctionnerait pas, le fil fusible P fondrait, et lâcherait le crochet q, qui viendrait, sous l’action du ressort A, faire contact avec la barre r, et fermer ainsi directement le circuit entre E et G.
- I h!
- Fig. 21. — Lampe de sûreté Coad.
- M. Rudolf Langhans de Berlin a proposé, pour la fabrication des filaments, le procédé suivant, On traite une fibre végétale par l’acide sulfurique, puis pour la parcheminer. on la débarasse de son excès d’acide par un laçage à l’ammoniaque puis à l'eau. Ce fil, soigneusement lavé et séché, est ensuite
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- imprégné d’un mélange de chaux de magnésie de baryte ou de strontiane (oxydes basiques) avec des oxacides de 'titane d’uranium et jouant vis à vis des premiers le rôle d’acides. Ce mélange s’opère en dissolvant les oxydes basiques dans
- Fig. 22. — Lampe de sûreté Coad
- l’acide chlorydrique, et en ajoutant à la dissolution chaude la proportion voulue des oxacides. On imprègne la fibre en lia plongeant dans cette dissolution, puis en la desséchant à 'plusieurs reprises, et, autant que possible, dans le vide. On chauffe ensuite la fibre, découpée à la forme du filament, au rouge dans de la poudre de magnésie ou de charbon poreux, qui abandonne son oxygène pendant qu’on la chauffe; l’acide chlorydrique se volatilise, les oxydes qui imprègnent la fibre s’y unissent plus intimement, et les machines organiques se brûlent, de sorte qu’il ne reste plus 'qu’un filament composé presque uniquement de sels métalliques, agglulinés en une masse amorphe et consistante.
- On peut se passer de l’intermédiaire d’un acide en mélangeant les oxydes des deux groupes dans de
- Fig. 25. — Lampe de sûreté Bohn.
- l’huile minérale lourde, de manière à en former une pâte que l’on étire en filaments, d’abord flambés avec précautions pour en chasser les hydrocarbures, puis chauffés à une plus haute température, pour déterminer la combinaison des oxydes çntre eux. 11 va sans dire que l’on peut recouvrir ces filaments d’une légère couche de carbone homogène par exemple en les flambant à l’électricité dans un gaz carburé.
- On remarquera que, dans ces filaments, la substance minérale employée pour en accroître l’éclat est conductrice de l’électricité, bien qu’infusible et suffisamment résistante pour être portée à l’incandescence blanche. Le dépôt de carbone augmente la conductibilité du filament et sa ductilité ; il protège sa partie minérale, dont il empêche les projections.
- Les charbons des lampes de M. Kennedy sont
- Fig. 2è et 24. — Lampe de sûreté Sinelalr et Rees
- droits, comme ceux des lampes de Gérard, et réunis (fig. 18) en a2 par un circuit de carbone déposé au flambage dans un hydrocarbure. Ce flambage s’opère (fig. 19 et 20) en maintenant au contact, à leur extrémité a2, les deux filaments pressés entre les lames A Ax qui leur amènent le courant, et l’ardoise A3. Les filaments, ou, plus exactement, les baguettes aa sont cimentés auparavant en b à leurs conducteurs de platine b bx. Pour une lampe de 1 000 bougies à 50 volts, leur longueur est de 23 millimètres, et leur diamètre de 1.25 mm.
- L’emploi des lampes à incandescence pour l’éclai-
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- rage des mines se répand de plus en plus : leur innocuité relative les impose presque dans les mines très exposées au grisou, principalement, pour remplacer les lampes de Davy ; nous avons
- Fig. 20. — Lampe de véloeipède Weber.
- déjà décrit dans ce journal, quelques unes de ces lampes portatives de sûreté (4).
- La nouvelle lampe de M. Coad est des mieux étudiée dans ses détails. Les pôles de la pile à six éléments B B, renfermés dans le récipient en ébo-nite A, aboutissent aux lames C3 C4, dont l’une est reliée directement à l’un des fils de la lampe par M, tandis que l’autre aboutit au deuxième fil par le contact d’un boulon. Ce contact ne se ferme que si la pression de l’air comprimé dans l’enveloppe F de la lampe par j, au travers du clapet de retenue K (fig. 22) reste suffisante pour déprimer la membrane élastique G. 11 suffit, en outre,
- Fig. 2*7. — Lampo de véloeipodo Wobor.
- pour rompre à volonté ce contact de déprimer la lame C4 en tournant la clef L.
- On retrouve une disposition analogue dans là lampe antérieure de Sinclair et Rees (fig. 23 et 24);
- l’air comprimé par ce' dans l’enveloppe b ferme le circuit en déprimant le diaphragme J sur le bouton g, qu’il amène au contact de la lame h malgré le ressort g’. Dès que la pression de l’air baisse en b, le ressort g' rompt automatiquement je circuit.
- Les lampes de M. Bohm sont (fig. 24) à enveloppe d’eau pourvue de Lentilles b.
- M. R. Weber de Leipsick s’est proposé d’appliquer les lampes à incandescence à l’éclairage des vélocipèdes. La lampe, suspendue à l’avant du
- Fig-. 28 et 29. — Weber; dynamo pour véloeipède.
- vélocipède dans un réflecteur fermé paruneglace, est accrochée (fig. 25 et 26), aux bornes du circuit par les extrémités r de ses conducteurs, et maintenue par un ressort [s.
- La dynamo très compacte(fig. 27,28) est mise en mouvementpar le galet g' que l'on amène à volonté au contact de la roue du vélocipède. Les pôles C de l’inducteur B enveloppent, en se recourbant sur eux-mêmes, l’armature lamillaire BD. Les paliers a et b sont lubrifiées par des graisseurs capillaires ayant leur réservoir d’huile en d. Le tout, attaché au vélocipède en % par un fort châssis de bronze M, est renfermé dans une boîte en tôle à l’abri de la poussière.
- Gustave Richard.
- (4) La Lumière Electrique, 6 août, 1°' octobre, 10 décembre 1887, p. 284, 14, et 540, 20 octobre 1888, p. 112 et 137.
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- SUR L’HISTOIRE DES ÉLECTROMÉTRES
- On peut se proposer de mesurer avec un électromètre soit :
- i° La différence de potentiel entre deux points;
- 2° La densité électrique en un point d’un conducteur;
- 3° La quantité d’électricité contenue dans un conducteur.
- Tous les phénomènes électriques susceptibles d’impressionner nos sens peuvent servir de principe, de base, à la construction d’un électromètre. Si la loi des actions mises en jeu dans l’appareil est connue, les indications de celui-ci pourront servir à mesurer la valeur de la force électrique dans chaque cas; l’appareil sera un êlectrom'etre proprement dit.
- Mais si, au contraire, les indications de l’appareil ne suivent aucune loi connue, on aura un élec-troscope, qui pourra indiquer la présence de l’électricité mais non pas la mesurer. Toutefois, en comparant ses indications à celles d’un électromètre, on pourra obtenir une graduation expérimentale de l’appareil, et transformer ainsi un électroscope en électromètre.
- On voit donc qu’il n’y a pas lieu d’étudier à part les électromètres et les électroscopes.
- La plupart des physiciens du siècle dernier ont cherché à construire un électromètre ; plusieurs se sont flattés d’y être parvenu, et différents appareils très ingénieux et dont ceétains sont encnre employés de nos jours ont été proposés, mais b problème à résoudre n’était pas suffisamment connu, et la construction des électromètres, tels que nous les avons définis tout à l'heure, c’est-à-dire des appareils dont les indications suivent une loi déterminée, et sont, par conséquent, susceptibles d’une graduation théorique, la construction de ces appareils, dis-je, est récente ; c’est à Sir William Thomson qu’on doit cet important progrès.
- La balance de Coulomb pouvait, en quelque sorte, servir d’électromètre, mais les indications de deux appareils, suivant les détails de construction pourraient différer beaucoup ; les mesures prises par deux observateurs différents n’étaient pas com-
- parables entre elles, et c’est là justement le but qu’on devait atteindre, afin que les travaux d’un seul puissent servir à tous.
- On conçoit sans peine que les savants du siècle dernier ne soient pas arrivés à construire d’électromètres précis ; ils ignoraient la notion du potentiel qu’ils confondaient avec la densité et parfois même avec la quantité.
- Toutefois, vers la fin du siècle dernier, des phénomènes nouveaux avaient conduit à reconnaître l’existence de cette qualité de l’électricité, et différents physiciens avaient étudié cette question.
- Avant d’aborder notre sujet, il nous a paru intéressant de retracer vivement les lignes principales des résultats qu’ils avaient obtenus.
- Ainsi que nous l’avons vu dans une précédente notice, Cavendish admettait dans l’explication des phénomènes électriques une valeur absolument analogue au potentiel (*).
- Pour nous borner aux idées qu’il a rendues publiques, et que seules pour le moment nous ayons à envisager, il dit, dans son essai publié en 1771 dans les Pbilosophical Transactions,
- Quoique les termes positivement et négativement électrisé soient très employés, cependant le sens précis dans lequel ils doivent être compris ne semble pas bien déterminé. Savoir, s’ils doivent être compris dans le même sens que j’ai employé les mots over ou undercharged, ou si, lorsqu’un nombre quelconque de corps isolés sont électrisés par le moyen d’un tube de verre excité, ils sont tous appelés positivement électrisés (supposant, suivant l’opinion usuelle, que le verre excité contient plusquesa quatité naturelle d’électricité), bien que quelques-uns d’entre eux, par l’approche des corps undercharged soient rendus undercharged. J’emploierai les mots dans ce dernier sens; mais, comme elle sera plus propre à déterminer le sens dans iequel je les emploierai, je donnerai la définition suivante :
- « De façon à juger si un corps, comme A, est électrisé positivement ou négativement. Supposons un autre corps B, de forme et de dimensions données, placé à une distance infinie de lui, et de tout autre corps, under oh overcharged et soit B contenant la même quantité de fluide électrique que
- (*) La Lumière Electrique, 25 août 1888. E/eclrical Rcsearches 0/ the Hbl' H ri Cavendish, publiées par j. C. Maxwell* Phil. Trans, 1771.
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- s’il communiquait avec A par un canal de fluide incompressible; si B est surchargé, j’appelle A positivement électrisé, et s’il est déchargé, j'appelle A négativement électrisé, et plus grand est le degré auquel B est over ou undercharged, plus grand est le degré auquel A est electrisé positivement et négativement.
- On voitquedès cette époque la distinction entre la densité et le potentiel était parfaitement établie.
- Volta, de son côté, considérait, outre la quantité d’électricité contenue dans un corps, la tension de cette électricité, c’est-à-dire la force avec laquelle elle tendait à se verser au dehors. Une quantité donnée d’électricité répandue sur un corps conducteur avait d’autant moins de tension que la capacité de ce conducteur était plus grande. La force expansive du fluide électrique contenu dans un conducteur était la même dans toute l’étendue de ce conducteur.
- Nous avons vu précédemment (J) comment Volta appliquait ces principes à l'explication des phénomènes du condensateur en se basant sur l’action réciproque des corps entre eux.
- Vers la même époque, Milord Mahon (J) étudiait les phénomènes d’influence; pour cela, dans le prolongement du conducteur d’une machine de Nairne, pouvant donner jusqu’à (8 1/4 pouces (46 centimètres) d’étincelle, il disposait un conducteur long et isolé. 11 électrisait ensuite un pendule électrique au contact du grand conducteur et l’approchait du conducteur influencé ; dans la partie voisine du grand conducteur, ce pendule était attiré, dans la partie opposée, il était repoussé tandis que vers le milieu du conducteur il se trouvait un point où le pendule n’était ni attiré ni repoussé, Milord Mahon en concluait que le conducteur influencé était électrisé positivement dans une partie, négativement dans l’autre et qu’enfin il existait un point intermédiaire où l’état du conducteur n’avait pas changé.
- Lorsque, peu de temps après, Volta vint à Londres, il connaissait ces expériences du savant anglais et les conclusions qu’il en avait tirées,’mais il n’admettait pas cette interprétation.
- Pour lui, durant l’influence du premier conduc-
- (!) La Lumière Électrique, 10 novembre 1888.
- (>) Mahon. Principes d’EIectriciié, in-8" Paris, i’,8i, pages 20 et suivantes.
- teu, l’effet produit sur le second était de même intensité dans toute son étendue.
- De Luc (*), qui s’était établi à Londres et était grand partisan des idées de Volta « mon nouveau maître en électricité », comme il l’appelle quelque part dans ses ouvrages, lit des expériences sur ce phénomène qui divisait Voita et Milord Mahon, et il arriva à reconnaître :
- Que leurs différentes manières de voir provenaient de ce qu’ils considéraient l’objet par des faces différentes. Milord Mahon ne s’attachait qu’aux mouvements électriques. M. Volta ne considérait que le transport du fluide ètectrique même, du second conducteur aux corps qu’on en approchait assez pour exciter une étincelle. Mais ces phénomènes sont de deux espèces très différentes : Les premiers suivent les lois des densités du flnide électrique, et les derniers suivent celles de sa force expansive; par où ils ne sont point proportionnels entre eux et ne le sont même que rarement.
- « Voici donc à quoi revient la proposition de Milord Mahon : « Quand un conducteur cylindrique isolé est [placé sur une même ligne avec le premier conducteur d’une machine électrique, de manière à éprouver son influence, mais hors de la distance à laquelle une étincelle partirait, la densité du fluide électrique propre du second conducteur diminue à son extrémité la plus voisine du premier conducteur et augmente au contraire à l’extrémité opposée ; et il y a un point intermédiaire où la densité du fluide électrique n’éprouve aucun changement. »
- « La proposition de M. Volta revient à ceci : Quand un second conducteur se trouve dans la la position décrite ci-dessus, le changement qu’éprouve la force expansive de son fluide électrique est égal dans toute son étendue. »
- L’accord entre ces explications et notre théorie moderne est absolu, mais il s’en fallait de beaucoup que ces idées fussent généralement admises ; ce n’est que beaucoup plus tard que la notion du potentiel est définitivement entrée dans la théorie des phénomènes électriques.
- Pour mettre un peu d’ordre dans cette notice, sans abandonner complètement l’ordre chrono-
- De Luc. Idées sur la météorologie Londres, 3 vol. in-8*‘ t. [, p. 294.
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- logique, nous adopterons en partie la classification adoptée par M. Mascart, et nous grouperons les appareils suivant les phénomènes qu’ils mettent à contribution.
- L’origine des électroscopes remonte aux expe riences de Gilbert
- Les physiciens d’alors ne cherchaient dans leurs expériences qu’à [augmenter la liste — qu’ils étaient loin de croire aussi générale — des corps attirables par un corps électrisé, et des corps susceptibles de s’électriser par frottement. Un appareil sensible, capable de montrer cette propriété, même à de faibles degrés, était pour eux de toute nécessité.
- Dans ses recherches sur l’aimant, qui l’ont amené à celles sur l’électricité de frottement, Gilbert avait reconnu qu’il fallait, pour mettre en mouvement une aiguille longue et [légère, placée en équilibre sur un pivot et susceptible de se mouvoir librement, une force bien plus faible que pour attirer les corps légers placés à terre, ainsi qu’on l’avait fait jusqu’alors.
- Il construisit donc le petit appareil connu sous le nom d’aiguille électrique et dont il donne la description en ces termes (4) :
- « Faites une aiguille de quelque métal que ce soit, de la longueur de deux ou trois pouces (io ou 12 centimètres), légère et très mobile sur un pivot, à la manière des aiguillés aimantées ; approchez d’une des extrémités de cette aiguille de l’ambre jaune ou une pierre précieuse légèrement frottée, luisante et polie, l’aiguille tournera sur le champ. »
- Cet appareil, repris et perfectionné à différentes époques, comme nous le verrons au cours de cette notice, a été l’origine de toute une classe d’appareils, destinés surtout aux recherches délicates et précises.
- Pour constater d'une façon plus commode la présence de l’électricité, les physiciens qui s’occupèrent ensuite de cette branche de la physique, imaginèrent des appareils construits sur d’autres principes.
- Gfay (2) paraît être le premier physicien qui ait
- (') Mascart. —Electricité statique, t. I", p. 346.
- Gilbert. — De Magnete London 1600 in-4°.
- (2) Gray. — Phil, traiis, pour 1733-34, 11“ 423-426.
- mesuré l’électricité par l’écartement d’un fil suspendu à un corps conducteur.
- Il attachait un fil très délié et un peu long au bout d’un bâton, et, l’approchant peu à peu du eorps en expérience, il remarquait très facilement la moindre vertu qu’il pouvait avoir.
- Dufay (4) suivit l’exemple rie Gray et se servit, pour constater la présence de l’électricité, de deux fils de lin qui pendaient librement et parallèlement, ou, mieux, d’un fil plié en deux et attaché au corps électrisé. 1
- Mais l’appareil que Dufay paraît avoir le plus employé, c’est l’aiguil/e électrique.
- Il se servait d’une aiguille de métal longue de six pouces environ (16 centimètres) et suspendue comme une aiguille aimantée. Cette aiguille devait avoir à l’un de ses bouts une boule de métal creuse, afin de ne pas être trop difficile à faire mouvoir, et, à l’autre extrémité, un corps quelconque pour lui faire équilibre.
- La boule de métal ayant été électrisée à l’aide d’un tube de verre ou d’un morceau de résine, on jugeait de l’électricité des corps qu’on en approchait, selon qu’ils l’attiraient ou la repoussaient.
- A la suite d’un grand nombre d’expériences, Dufay trouva bien des inconvénients à cette méthode si simple en apparence, et il cdélare que pour bien réussir, il faut se servir d’une aiguille de verre posée sur un pivot de verre très long, que cette aiguille porte à l’un de [ses bouts une boule de métal creuse et à l’autre un contre-poids de verre ; qu’il faut bien sécher toutes ces pièces, et qu’alors il faut communiquer l’électricité à la boule de métal avec le tube ou quelque autre matière analogue.
- Si au contraire on veut donnera la boule l’éleo-tridté résineuse, il faut que l’aiguille, le poids et le contre-poids soient de cire d’Espagne ou de quelque autre matière semblable. Dans ces conditions on réussira parfaitement bien.
- Nous ne voyons pas la nécessité de toutes ces attentions que Dufay déclare si nécessaires que l’omission de quelques-unes en diminue considérablement ou même empêche absolument le succès. » Elles ava-ent dû être inspirées à Dufay par des expériences erronnées, car, toute aiguille isolée et légère eût suffi.
- II se servait également d’une aiguille où règle (*)
- (*) Dupay. — Mémoires de l’Académie [royale des sciences de Paris, 1733, p. 473.
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- en bois mince, longue d’un pied et demi (45 centimètres) et large d’un pouce (2 i/2cm.), munie d’une chape, et pivotant sur une pointe, le corps électrisé à essayer était posé sur une des extrémités de la règle, tandis qu’un poids lui faisait équilibre à l’autre bout ; on approchait un corps électrisé d’une façon connue et, par l’attraction ou la répulsion qui en résultait, on jugeait de la nature de l’électricité du corps.
- Dans toutes ces expériences, Dufay recommandait d’électriser les corps aussi fortement que possible, car un corps dans lequel il n’existerait qu’une vertu médiocre serait, comme un corps à l’état naturel, attiré par tous les corps électrisés, quelle que soit leur substance.
- Dans cés expériences, Dufay imagina également
- ng. 1
- le pendule électrique qui a rendu bien des services.
- Pour reconnaître l’électricité d'un corps, il conseille, si les corps sont légers, de les suspendre, soit à la main, soit à un corps fixe quelconque, et d’observer dans ces conditions l’effet produit par un corps électrisé de façon connue.
- Nollet (*) employait deux fils munis à leur extrémité de petits poids pour les tendre. Afin de pouvoir déterminer au juste leur angle d’écart, — ce qui présentait une certaine difficulté, car on ne pouvait sans altérer les indications de l’appareil, en approcher un corps conducteur, — afin, dis-je, de déterminer cet angle au juste, Nollet plaçait devant les deux bouts de fil, à une distance suffisante, une planche percée d’un trou, vis-à-vis du-quél il plaçait une bougie allumée, et il recevait
- l’ombre des fils sur un carton blanc placé parallèlement au plan des fils. Les différentes pièces de l’appareil étant bien fixées, Nollet traçait sur le carton un cercle ayant pour rayon les ombres des fils. Cet arc, divisé en degrés, lui servait à juger de leur écartement réciproque nous représentant l’appareil de Nollet, par la figure 1.
- Mais cet électromètre, pas plus que ceux qu’on avait proposés jusqu’alors, ne satisfaisait le savant abbé qui, en 1766 (5) écrivait :
- « L’angle plus ou moins ouvert qu’ils forment en s’écartant l’un de l’autre, nous dit à peu près ce que nous devons penser de leurs degrés d’électricité comparés entre eux, mais il nous laisse ignorer quelle est centre électricité absolue.
- « 11 y a plus, c’est que si le conducteur est un assemblage de différents corps plus électrisables
- b R
- les uns que les autres, ces deux fils pendant nous feront bien remarquer qu’il y a dans l’un plusd’é-loctricité que dans un autre ; mais par cela même que les différentes parties du conducteur sont susceptibles de différents degrés de vertu, l’état de l’une ou de l’autre fut-il bien connu nous laissera toujours très incertains du degré d’électricité qui appartient au globe d’où procède cette vertu. »
- Évaluer le débit d’une machine électrique était en effet, au siècle dernier, un des buts qui étaient poursuivis dans la construction des électromêtres.
- Pour les expériences sur l’Électricité atmosphé-riqué, Nollet parle aussi d’un petit appareil fondé sur l’emploi de la roue électrique de Franklin, et qui est le premier électromètre enregistreur qui ail été construit.
- Franklin, dans une lettre adressée à Collinson, le in1' septembre 1748, avait décrit, sous lê nom de tournebroche électrique, le petit appareil repré-
- (b Mémoires de l’Académie des Sciences, pour 1748. Lettre sur l’Electricité, t. I", Paris. in-8°, 1737.
- (') Leçons de Physique, t. VJ, Paris, in-8", 1786.
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- sert té par la figure 2, et qui est trop connu pour que nous insistions sur sa description.
- Voici comment Nollet s’explique au sujet de son invention, dans une lettre écrite à Franklin.
- Enfin, monsieur, bien assuré par le succès de vos roues, de vos tournebroches électriques, et par tous les jeux de cette espèce dont les curieux s’amusent depuis 5 ou 6 ans, en Allemagne et ailleurs, bien assuré, dis-je, que la matière qui sort d’un corps électrisé, aidée par celle qui y entre, peut mettre et entretenir en mouvement des corps d’une certaine nature et assez librement suspendus pour obéir à ses impulsions, j’ai pensé à construire une machine qui puisse s’animer par la vertu de la verge, et tenir compte à un observateur absent ou endormi, de l’électricité qui aurait régné dans l’air pendant un certain temps. Quand j’ai.entrepris d’exécuter cet instrument j’ai vu naître beaucoup de difficultés, tant du côté physique que du côté du mécanisme, mais avec un peu de patience et de réflexion, j’en ai déjà vaincu plusieurs, et j’espère venir à bout des autres, en m’aidant de l’industrie et de la main d’un de nos meilleurs artistes (M. Gallande, maître horloger), qui a pris à cœur cette entreprise, si elle vient à bien, je vous en ferai part dans une autre lettre. »
- Nous ne sachons pas que Nollet soit parvenu à résoudre le problème qu’il s’était proposé, mais la tentative n’en était pas moins intéressante à signaler.
- Ferry fils, de Marseille, proposa, en 1784 (l), un appareil destiné à mesurer l’angle d’écart des fils de l’électromètre, de Nollet. 11 se composait d’un plateau de verre portant un carré de papier sur lequel était dessiné un arc de cercle divisé en degrés. On jugeait de l’écartement des fils en les regardant par transparence. L’inventeur pensait que le verre n’étant pas conducteur, il ne nuirait pas aux indications de l’appareil ; mais comme il mettait le conducteur électrise en contact immédiat avec le verre, les inconvénients de son appareil devaient être plus grands encore que dans les autres instruments. 11 ne parait pas, du reste, avoir été adopté.
- Waitz (2) paraît avoir un des premiers ajouté des
- fi) Journal de Physique, de l'abbé Rosier, avril 1784,
- p. 315.
- (’1) IVait {-Traite de P Electricité et de ses causes. Berlin, 1745, in-8".
- poids à l’extrémité des fils employés par Dufaÿ.
- 11 employait dés lames de métal semblables, longues de 6 poucés (15 centimètres), pesant 3 onces (92 grammes) chacune, et qui étaient suspendues à des fils de soie d’égale longueur, L’appareil étant au repos les deux fils devaient être parallèles et les deux lames devaient se toucher.
- Dès qu’on approchait un corps électrisé les deux branches s’écartaient, et ce d’autant plus que l’électricité était plus forte.
- Pour le savant allemand, dont la théorie était à peu prés celle de Nollet, ce phénomène s’expliquait sans peine et voici l’induction qu’il tirait de ces phénomènes.
- « Dès que j’approche un tube électrisé de ces lames, il s’élance de l’une et de l’autre une matière “ dont les jets, dirigés en sens contraires, repoussent ce s lames et les écartent l’une de l’autre. Je puis donc juger de l’effort de ces jets, en mesurant exactement la grandeur de l’arc que ces deux lames décrivent, puisque, connaissant le. poids d’un corps, on estime aisément la force qu’il faut employer pour le soutenir dans tous les points d’un arc qu’on lui fait décrire ».
- Cet appareil différait des précédents en ce sens qu’il n’était pas mis en contact avec le corps électrisé, mais était actionné par influence.
- Avant de décrire les appareils plus perfectionnés que ceux que nous venons de passer en revue nous devons signaler un principe nouveau proposé en 1746 et qui repris successivement par Volta, et par Harris, a été le point de départ des beaux électromètres absolus de Sir William Thomson.
- Nous voulons parler de la comparaison directe des poids aux attractions électriques.
- Celui qui, le premier, a songé à évaluer la valeur des attractions électriques par des poids, est un inconnu qui communique son invention à Ellicot (1), mais ce n’est pas Ellicot lui-même ainsi qu’on l’a cru jusqu’à présent, et comme le dit Priestley dans son histoire de l’électricité (3).
- Voulant répéter l’expérience du planétaire de Gray, ce physicien n’y parvint pas, mais il trouva « qu’il est aisé de faire agir deux balles l’une sur
- P) Phil. Traits, t. XLV, pour 1746, p. 76. p) Priestley. — Histoire de l’électricité in 12. —Paris 1771 t. 1" p. 250.
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- l’autre d’une manière très intéressante, pendant si longtemps et avec tant de constance et de régularité dans l’effet, que je conçus qu’on pouvait ainsi déduire une jauge ou étalon, par lequel on put mesurer les forces électriques et comparer la quantité et la force de la vertu contenue ou restant dans des corps non électriques après un temps donné » et
- « Ces idées, avec le grand désir d’être capable d’estimer et de comparer les effets des expériences avec q jelque certitude, et de faire quelque chose de plus que de m’amuser, moi et mes amis avec les différents phénomènes surprenant que ces expériences produisent, me conduisirent, il y a environ io jours à imaginer une méthode qui autant que je sache, est tout à fait neuve et semble promettre d’apporter beaucoup de lumières nouvelles. C’est à essayer de peser la force de l’effluve électrique en l’affectant à mettre en action une balance ».
- Ayant mis son idée à exécution, il vit que cette méthode répondait, et au delà, à ses espérances : Il plaça des balles conductrices électrisées sous le plateau d’une balance, et vit ce dernier descendre de deux trois, quatre ou cinq pouces, et même adhérer pendant io secondes et plus à certains corps ainsi placés sous lui. On pouvait donc mesurer des forces très différentes « si quelque chose de semblable se trouvait » ajoute-t-il.
- 11 modifia ensuite son appareil, remplaçant les balles par des plateaux, et obtint ainsi des résultats beaucoup plus considérables: avec un plateau dont la surface était d’environ 3 pouces carrés (20 centimètres environ) l’attraction fut de plus de 200 grains (11 grammes).
- Quoique ces expériences fussent très intéressantes, et les résultats assez encourageants, elles ont été peu remarquées et ce procédé de mesures ne fut. pas employé. Les efforts des physiciens étaient dirigés vers une autre classe d'i.istruments.
- Canton (x) fit usage, dans ses expériences sur l’influence de deux fils de lin de 8 ou 9 inches de long(20 ou 22 centimètres), à l’extrémité desquels il avait fixé, pour les tendre, des balles de liège, de la grosseur d’un petit pois.
- Cet appareil, qui ne différait pas, en somme, de ceux que nous avons déjà analysés fut très employé au siècle dernier sous le nom de « balles de Canton ». 11 se recommandait par sa simplicité, et,
- même lorsqu’on eut des appareils plus perfectionnés, plus délicats et plus précis, on l’employait toujours dans les expériences qui ne demandaient pas une grande précision.
- Les balles étaient suspendues par des fils qui étaient eux-mêmes fixés dans une petite boîte en bois munie d’un couvercle à coulisse, ce qui permettait de transporter facilement l’appareil.
- Cavallo, dans son Traité d’Électricité (x) décrit un appareil qui se composait de tubes de verre fixés en croix dans une boule de cuivre placée sur une colonne en verre. Différents électroscopes étaient suspendus à ces tubes, les uns étaient à simple fil de soie, terminé par un duvet léger, les autres étaient à double fil de lin et à balles
- Fig. 3
- de Canton. Cavallo recommandait de tremper les fils de lin dans l’eau salée afin de les rendre plus conducteurs. ,
- Cavallo s’était d’ailleurs, beaucoup occupé de la construction des électromètres, à laquelle il a fait faire d’importants progrès. Son électromètre est un des meilleurs qui aient été construits (2).
- L’idée première de cet appareil revient à un ami de Cavallo, E. Ronayne, qui s’est fait connaître par d’intéressantes expériences sur l’électricité atmosphérique. La forme que nous décrivons ici a été définitivement arrêtée vers 1777.
- Cet électromètre se compose essentiellement de deux bouchons coniques en liège P, aussi petits que possible, et suspendus à des fils d’argent excessivement tenus ; ces fils se terminent à leur
- Cavallo. — Traité d'Electricitè. Traduit de l’anglais.— Paris 1785 in 8° p. 129.
- (2) Carallo. — Traité d’Electricitc, Traduit de l’anglais. — Paris 1785 p. 322.
- (') PMI, Tram. t. 48, numéro 53.
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- extrémité supérieure par des anneaux qui sont passés dans les trous d’une plaque d’ivoire très mince, H (fig. 3).
- Le frottement étaitainsi réduit dans des proportions considérables, et la sensibilité beaucoup augmentée.
- Mais ce qui caractérisait surtout l’électromètre de Cavallo, c’étaient les soins qu’on avait pris pour l’isolement afin que l’appareil put conserver longtemps sa charge.
- La plaque d’ivoire H est reliée au chapeau E, dont la coupe est donnée (fig. 3), par un fil d’ar-chal qui traverse un tube de verre L G, recouvert de cire à cacheter.
- Un tube de verre CD MN recouvrait le tout, et des feuilles d’étain LM K N, reliées au socle de
- Fig. 4
- l’appareil servaient à augmenter la sûreté et la sensibilité des indications.
- Dans une chambre sans feu, Cavallo put ainsi faire conserver pendant plusieurs heures, à son appareil, une charge donnée.
- Construit surtout par les expériences sur l’électricité atmosphérique, cet électromètre devait être facilement transportable. Aussi, Cavallo l’enfer-mait-il dans un.étui en métal.
- Pour charger son électromètre, Cavallo recommandait d’approcher.le corps chargé assez près pour que les fils divergeassent suffisamment pour toucher les bandes d’étain ; elles retombaient aussitôt pour diverger de nouveau lorsqu’on retirait le corps influent.
- Pour constater avec cet appareil la présence de l’électricité atmosphérique, il suffirait de l’élever au-dessiïs de la tête dans un champ bien découvert ou sur le toit d’une maison; si l’électricité existait dans l’air en ce moment, les balles divergeaient spontanément.
- Ronayne et Cavallo constatèrent ainsi que le brouillard est toujours électrisé et qu’en temps de gelée l’électricité est très forte.
- Cavallo a également fait connaître (*) un « électromètre de poche », ingénieusement combiné, et très commode pour les expériences que l’on peut avoir à effectuer en voyage.
- Nous le représentons (fig. 4).
- L’étui de cet électromètre lui sert en même temps de manche; il se compose d’un tube de verre d’environ 3 pouces de long (7 1/2 cm.), suj 3/5 de pouce (2 centimètres) de diamètre, enduit à moitié de cire d’Espagne.
- A l’extrémité de la portion qui n’est point revêtue de cire est attachée une boucle de soie au moyen de laquelle on peut suspendre l’électromètre à une épingle. A l’autre extrémité du tube est enfoncé un bouchon dont la forme représente deux cônes réunis par leurs bases, en sorte que d’un côté ou d’un autre, il bouche exactement le tube. De ce bouchon pendent deux fils de lin un peu plus courts que le tube, et dont chacun porte une boule en moelle de sureau.
- Pour se servir de cet électromètre, on enfonce le bouchon dans le tube dans le côté opposé à celui d’où pendent les fils qui forment ainsi un électromètre isolé (fig. 4) ; tandis que, si l’on veut mettre l’appareil dans sa poche, on introduit les fils dans le tube qui se trouve fermé par le bouchon.
- L’étui séparé dans lequel on peut porter sur soi cet électromètre, porte à l’un de ses bouts un mor-coau d’ivoire collé sur de l’ambre qui l’isole; frotté sur du drap, il s’électrise positivement et sert à charger l’électromètre dans ce sens.
- La forme d’électromètre, que nous étudions actuellement était, avec l’instiument de Cavallo, munie de toutes les partie? éssentielles des appareils qui l’ont suivi, et ont été employés jusqu’à nos jours. Ces derniers ne diffèrent de l’électromètre de Cavallo que par des détails de construction dont certains d’ailleurs sont de très grande importance.
- Milord Mahon se servait d’un électromètre à balles de liège A B, ces balles avaient un diamètre
- de 2 de pouce d’Angleterre (soit environ 1 centi-
- 8
- mètre) et dont les bras de levier étaient longs de
- (1) Loc. rit., p. 295.
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- 8 pouces (20 centimètres). Ces tiges étaient faites de bandelettes de paille, très fines qui avaient été préalablement trempées dans l’eau salée, afin qu’elles fussent plus conductrices.
- Chacune était suspendue à la partie supérieure du récipient, qui pouvait maintenir le vide, par un fil de lin très fin et de la longueur d’un douzième de pouce (2 millimètre).
- Ce qui caractérisait cet appareil, c’est qu’il était construit de façon que, à l’état de repos, les deux balles fussent en contact, les deux pailles étant verticales et parallèles entre elles.
- Cette disposition avait déjà été employée par Cavendish, mais celui-ci ne l’avait pas publiée.
- Elle présente l’avantage d’une plus grande sensibilité, surtout lorsque les angles de divergence sont très petits.
- En effet, p étant le poids du système mobile, a l’angle des tiges avec la verticale, ces dernières sont sollicitées à tomber par une force p sin % que la répulsion devra vaincre d’abord avant de faire diverger les pendules.
- Or, quand les pailles sont parallèles, non seulement à l’état de repos le sinus de l’angle s’annule avec celui-ci, mais encore, pour un degré donné de divergence, l’angle de déclinaison sera aussi petit qu’il puisse être.
- Comme nous venons de le dire Cavendish avait déjà employé cette méthode, mais, — comme du reste la plupart de ces travaux en électricité, — il ne l’avait pas publiée.
- C’est à Snow Harris (*) et, à J.-C. Maxwell, que l’on doit la connaissance des différents procédés de mesure électrique que Cavendish avait imaginés.
- D’abord, pour augmenter la sensibilité de l’électromètre ordinaire, à balles de sureau, Cavendish, dans les expériences délicates, telles que celles qu’il entreprit pour déterminer la loi des actions électriques prenait soin d’électriser à l’avance les balles de l’appareil, de façon qu’elles divergeassent à environ 1 pouce (2 1/2 cm.). (Les fils de lin de cet électromètre avaient 9 pouces, c’est-à-dire 23 centimètres, et les balles avaient 1/2 de pouce ou 12 milimètres de diamètre).
- Dans ces conditions, par l’augmentation ou la
- f) Snow Haris Leçons d’Électricitc, traduites par Gar-natilt. Paris, 1857, in-8°, p. 3, et Cavendish. Èlcctrical researches, publiées par J.-C. Maxwell.
- diminution de la divergence, on reconnaissait immédiatement le signe de l’électricité en jeu ('), En outre, une plus petite quantité d’électricicité pourra être dévoilée de cette manière, car une quantité d’électricité plusieurs fois moindre que celle nécessaire pour faire séparer les balles produira une différence sensible dans la divergence déjà effectuée par une charge auxiliaire. C’est en quelque sorte un appareil hètérostatique.
- L’électromètre qui a le plus servi à Cavendish était plus précis que ceux qu’il avait employés jusqu’alors et ne diffère pas sensiblement de l’élec-tromètré de Milord Mahon. Il se composait de deux pailles de blé de 11 pouces (28 centimètres) de long, dorées sur toute leur longueur afin d’être plus conductrices. Ces pailles étaient terminées par des balles en moëlle de sureau, dorées comme lestiges, et dont le diamètre était de 1/3 de pouce (8 millimètres). Les pailles étaient suspendues par des aiguilles d’acier portant sur des entailles faites dans une pièce de cuivre.
- Pour estimer les angles d’écart, un carton divisé était placé à 15 centimètres de distance, dans la direction du regard dirigé par un œilleton dans une plaque située à 75 centimètres de distance de l’électromètre.
- Ce qui caractérisait surtout cet appareil, c’était que les pailles étaient laissées ouvertes à leur extrémité inférieure de façon à pouvoir y introduire des petits bouts de fil de métal et modifier ainsi le poids de l’appareil et, par conséquent, sa sensibilité.
- Connaissant, dans chaque cas, le poids du système mobile ef la distance de son centre de gravité au centre de suspension' (ce qui était facile à trouver en mettant le pendule en équilibre sur la pointe d’un canif), on pouvait facilement établir la force avec laquelle les pailles tendaient à descendre vers la perpendiculaire, pour une position donnée, ce qui donnait la facilité de mesurer avec le même appareil des forces électriques très différentes.
- (à suivre.)
- Pellissier
- (') Cette méthode n’est applicable que si l’on est sûr que le corps en expérience est électrisé. Dans le cas où il y aurait doute, il faudrait prendre des précautions spéciales.
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- LA LUMIÈRE ÊLECTRÏQUE
- NOUVEAUX APPAREILS TÉLÉPHONIQUES
- DU CAPITAINE ZIGANG
- Nous avons donné dernièrement la description du récepteur électromagnétique léger du capitaine Zigang^). Nous allons examiner aujourd’hui les différentes combinaisons qut ont permis à l’inventeur de réaliser l’application de son système à la construction de postes téléphoniques domestiques légers.
- Dans le premier de ces postes (fig. i) l’auteur dispose à la partie supérieure d’une planchette microphonique une trompette électrique d’appel.
- Fig. 1
- A la partie inférieure est un petit manipulateur Morse mobile autour de son support central ; ce manipulateur porte en outre à sa partie antérieure un petit disque métallique qui obture l’embouchure du microphone lorsque l’appareil est à l’attente.
- Le microphone (système d’Argy) est dissimulé derrière la planchette dans un évidement circulaire au fond duquel s’applique la planchette de sapin. Les deux récepteurs pendent naturellement sur les cotés de la monture. Les deux bornes supérieures communiquent avec la ligne, les deux autres avec la pile (2 ou 3 éléments Leclanché).
- Voici maintenant le fonctionnement de ce système :
- Lorsque la personne du poste d’attaque veut appeler son correspondant, elle presse le bouton
- 0) La Lumière Electrique, t. XXXII, p.320.
- du manipulateur, et fait ainsi fonctionner la trompette du poste opposé. >
- La réponse se fait de mêrr.e et les deux opérateurs ainsi prévenus tournent respectivement leur manipulateur de gauche à droite, celui-ci prend alors la position indiquée dans la figure 1, en remplissant le rôle d’un commutateur dont l’effet est de mettre dans un même circuit les récepteurs, les microphones et les piles des deux postes; de plus la planchette du microphone a été découverte par le déplacement du disque qui l'obturait. Dès lors il n’y a plus qu’à appliquer les deux récepteurs aux oreilles et parler à environ 30 ou 40 centimètres de l'ouverture annulaire.
- Lorsque la conversation est finie, celui qui a entamé la correspondance abandonne ses récep teurs, replace le manipulateur verticalement et donne quelques coups de bouton qui indiquent à celui qui écoute encore au poste opposé que l’entretien est terminé ; ce dernier exécute le même jeu et les deux postes sont de nouveau à l’attente.
- Dans ce nouvel agencement, il ne fallait pas songer à utiliser le poids des récepteurs pour la manoeuvre automatique des commutateurs comme cela a lieu dans la plupart des appareils de ce genre, ce poids eût été évidemment trop insuffisant pour vaincre le moindre ressort antagoniste; nous avons vu comment le manipulateur mobile y suppléait d’une façon fort ingénieuse.
- De prime abord, on serait tenté d’objecter qu’il est possible d’oublier de manœuvrer le manipulateur, ce qui empêcherait le fonctionnement des appareils ; la position dissymétrique de cet organe et l’ouverture de l’entrée du microphone rendent toute méprise impossible; en outre, en pressant le bouton pour indiquer la fin de la conversation on s'apercevrait bien vite que celui-ci s’abaisse dans le vide alors que normalement sa Course est assez limitée.
- Le poste téléphonique dans son ensemble est léger, agréable à la vue, et peu encombrant. Le signal phonique d’appel est réglable comme intensité de son suivant qu’il doit fonctionnerdans nne chambre close ou dans un endroit où il y aurait nécessité d’avoir un signal plus puissant. La manipulation permet de correspondre en signaux Morse à l’audition dans les ateliers, les usines, les chantiers, où le bruit empêcherait momentanément de correspondre au téléphone.
- Le poste micro-téléphonique Zigang convient
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ab
- particulièrement pour la correspondance avec circuit dé quelques kilomètres, mais il est possible de commnniquer à de grandes distances en augmentant con/enablèment la tension du courant.
- TROMPETTE-TÉLÉlJHONE
- En poursuivant l’étude de la construction des postes téléphoniques domestiques à la fois simples et légers, le capitaine Zigang s’est aperçu que les éléments qui constituent sa trompette-électrique et son téléphone sont identiques.
- En partant de cette similitude il conçut l’idée de faire servir le même appareil pour produire le signal phonique d’appel d’abord et ensuite de faire fonctionner les mêmes organes comme récepteur téléphonique.
- Voici les dispositions adoptées par l’auteur pour
- Fig. S .
- l’appareil qui répond aux conditions proposées :
- A (fig. 2) est un tube en palissandre déjà 4 centimètres de diamètre dans l’intérieur duquel se trouve fixé un petit électroaimant présentant ses pôles en regard et à une faible distance d’une plaque armature B. Une traverse métallique isolée portant une vis C, maintient en place par ses extrémités l’anneau qui serre la membrane B. Cette pièce est reliée à un piton extérieur D à l’aide duquel on accroche l’appareil.
- L’un des fils de la bobine communique directement au conducteur souple, l’autré indirectement en passant parla plaque-armature. Un manche en bois E, sert de poignée à l’appareil pour faciliter sa manipulation, il est traversé par le cordon conducteur.
- La trompette-téléphone est suspendue à un crochet-commutateur faisant saillie sur une planchette microphonique en acajou (fig. 3), F est un bouton d’appel ordinaire qui, avec les 4 bornes de ligne et de pile constituent tous les accessoires apparents du système.
- Lorsqu’un courant est lancé dans la ligne par le poste correspondant les communications sont telles que l’appareil fonctionne comme trompette.
- En décrochant la trompette-téléphone le commutateur a mis en circuit la pile, le microphone et l’électroaimant de chaque appareil.
- En appliquant l’ouverture à l’oreille et en parlant devant la planchette on correspond comme avec le poste précédent.
- Une particularité qui est aussi à noter dans ce dispositif c’est la simplification du microphone. Le capitaine Zigang supprime totalement le diaphragme additionnel en sapin mince ainsi que sesacces-
- soires et il pratique, dans l’épaisseur du bois de la monture, une cuvette cylindrique (fig. 4) au fond de laquelle il laisse substituer une épaisseur de 1 à 2 millimètres de bois. Cette membrane se trouve ainsi très régulièrement assujettie par ses bords, disposition qui élimine complètement les lignes nodales parfois nuisibles que provoquent des pressions périphériques irrégulières. On arrive ainsi en même temps à donner à l’ensemble un aspect plus agréable à l’œil.
- Le microphone G est placé au centre de la membrane.
- Ce poste domestique est bien plussimple que le précédent ; mais l’audition de la correspondance est un peu moins nette que dans l’autre ; d’abord parce qu’il n’y a qu’un seul récepteur et puis parceque ce récepteur ne se trouve pas dans des conditions théoriques qui assurent le meilleur fonctionnement à cause de la dimension de ses
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- organes. Cet appareil est surtout intéressant à cause de la disposition ingénieuse qui permet à un seul et même instrument de produire un
- Fig. 4
- signal intensif d’appel et de servir pour les communications téléphoniques.
- La trompette-téléphone a servi à l’inventeur de point de départ à des expériences qui ont eu pour résultats pratiques la création de la Trompette-téléphone automatiqne dont nous allons esquisser la description.
- Ces expériences ont permis de pousser la simplification d’un poste téléphonique jusqu’à supprimer la planchette microphonique, les
- POSTE N?1
- Appareil à> l'attente
- POSTE N92
- Appareil soulevé,!© courantde la pile passe dans la ligne et fait fonctionner la trompette du posta N? 1
- Fig. 5
- bornes, les boutons d’appel, crochets etc, en un mot tout l’attirail mural qui les caractérise presque tous ; le capitaine Zigang est parvenu ainsi à combiner un appareil d’une simplicité extrême.
- La trompette-téléphone automatique est constituée par un appareil unique ayant la forme d’un petit marteau dont la masse serait remplacé par
- le résonnateur qui contient les organes de la fig. 4. La traverse métallique portant la vis de réglage C est remplacée par une pièce circulaire en ébonite A (fig. 5) ayant au centre une cavité conique destinée à concentrer la parole sur la membrane vibrante comme dans le téléphone de Bell ; un disque métallique C d’un diamètre un peu plus grand fait corps avec le recouvrement en ébonite et est traversé par la vis de réglage formant interrupteur.
- Un commutateur à lame élastique est disposé extérieurement sur le tube métallique et entièrement isolé de celui-ci. La force de cette lame est réglée de façon que l’extrémité libre vienne s’appliquer sur le disque C lorsque le poids seul de l’appareil agit sur elle (fig. 6).
- Un cordon souple de 4 conducteurs part de la ligne et de la pile, traverse le manche de l’appa-
- reil et se répartit comme l’indique la figure schématique 5.
- On place l’instrument sur une tabie,un bureau, une surface horizontale quelconque de façon que le commutateur se trouve en dessous (fig. 6).
- Pour correspondre, l’opérateur du poste d’attaque soulève son appareil en le prenant par la poignée. Le ressort-commutateur D n’étant plus comprimé revient en arrière et bute contre le bouton E (fig. 5, poste n° 2) en lançant dans la ligne le courant de la pile locale.
- Dans ces conditions, l’appareil du poste n° 1 produit le signal phonique d’appel par le fonctionnement de la trompette; mais, comme l’élec-tro-aimant du poste n° 2 se trouve en circuit, il en résulte que la plaque-armature de celui-ci est attiré synchroniquement, avec les ruptures de courant qui se produisent entre la vis et la plaque de l’appareil correspondant. Le son musical produit par la trompette du poste n° 1 est donc distinctement entendu par celui qui a soulevé l’instrument du poste n° 2; en conséquence tant que ce son persistera le correspondant du poste n° 1 ne sera pas prêt ; au contraire, lorsque le signal aura cessé
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- cela voudra dire que ce dernier aura mis son instrument à l’oreille.
- Qu’arrive-t-il lorsque les deux instruments sont soulevés? la figure 5 l’indique suffisamment : les piles, la ligne et.les électro-aimants sont dans un même circuit électrique, les plaques armatures sont sollicitées parles pôles des électro-aimants et
- s’en rapprochent à - de millimètre. Ces plaques 4
- deviennent ainsi entièrement libres, en se séparant automatiquement de la vis de réglage qui prenait précédemment appui sur elles.
- On a alors deux téléphones électromagnétiques dans lesquels les vibrations de la voix produisent dans le premier des variations dans l’intervalle qui sépare les armatures des pôles, variations qui sont fonctions de l’intensité du courant et qui provoquent des déplacements correspondants de la membrane du deuxième téléphone.
- 11 suffit donc, pour correspondre avec cet instrument, de soulever, d’attendre que le son qui se manifeste instantanément ait cessé, parler alors très distinctement et assez fort en plaçant la bouche le plus près possible de l’évidement conique, attendre la réponse en reportant l’appareil à l’oreille et ainsi de suite. Lorsque l’entretien est terminé, replacer l’appareil qui se met immédiatement à trompetter et qui avertit ainsi le correspondant que la conversation a pris fin; celui-ci, à son tour, remet son appareil à l’attente.
- La trompette-téléphone automatique du capitaine Zigang est très ingénieuse et destinée à rendre de grands services comme application aux usages domestiques. L’intensité du son est évidemment plus faible que si l’on fait usaged’un microphone; de plus on est obligé de parler et d’écarter alternativement, mais ces petits inconvénients sont largement compensés par une très grande netteté d’articulation et un maniement simple et commode.
- La pratique a démontré que l’intensité du son produit dans un récepteur téléphonique est presque toujours obtenu au détriment de sa netteté ; dans l’appareil ci-dessus c’est la netteté qui l’emporte sur la puissance et c’est bien ce qu’il y a lieu de préférer pour son application aux usages domestiques car dans une chambre fermée ou un bureau, on se tiouve toujours dans des conditions telles que les bruits extérieurs ne viennent pas troubler l’audition.
- La trompette-téléphone automatique est donc bien
- l’appareil qui convient pour la téléphonie domestique; sa place est marquée dans les bureaux, administrations, pour les relations du chef de la maison avec ses employés, etc., c’est un porte-voix n’exigeant de la part de celui qui a à s’en servir aucun déplacement ni aucune opération préliminaire d’attaque, nouveaux avantages qui font réaliser une économie de temps, facteur toujours précieux.
- En résumé, M. le capitaine Zigang, en créantses postes légers a rendu des services à la téléphonie domestique : grâce à lui cet appareil est à la portée de tous car ces nouveaux instruments réunissent les conditions indispensables à leur application courante, c’est-à-dire : simplicité, légèretéet surtout bon marché.
- P.-H. Ledeboer
- LA PILE ÉLECTRIQUE DE M. GENDRON
- Cette pile figure à l’Exposition, section française d’électricité, classe 62.
- C’est un élément au bichromate de potasse ou de soude, à grand débit et à circulation.
- Sa disposition offre un réel caractère d’originalité. Les détails en sont étudiés et fouillés avec un soin peu commun. 11 a fallu vraiment, de la part de son inventeur, une opiniâtreté tenace, un grand esprit d’observation pour amener son appareil au degré de perfectionnement pratique ou’il a atteint au point d’en faire une sincère innovation.
- N’allez pas croire, si j’en parle avec un certain enthousiasme, que j’aie la pensée d’influencer le jugement du lecteur; je l’invite simplement à examiner et me borne à lui faciliter son étude en lui donnant une description complète de l’élément tel qu’il est exposé.
- Au surplus, j’aurai l’occasion d’y revenir ultérieurement; une légère indiscrétion m’a appris que la pile allait être soumise à des expériences tout à fait capitales.
- Les avantages caractéristiques de cette pile peuvent s’énoncer comme suit, nous verrons, au bout de la description, par quels moyens simples, ils ont été obtenus :
- Grande surface par rapport aux dimensions en
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- volume que procurent la forme et la disposition particulière du récipient.
- Diminution de la résistance intérieure par le grand rapprochement et le parallélisme des éléments constituant les électrodes, par l’interposition de couches liquides de grande section et de faible épaisseur.
- Utilisation des deux faces de chaque électrode
- Multiplicité des électrodes et des points de prise du courant.
- Construction rationnelle de l’électrode zinc soluble permettant les renouvellements sans interruption ni démontage.
- Niveau constant pendant l’alimentation.
- Évacuation des liquides en excès par trop plein,
- Fig. 1
- sans siphon. Éloignement automatique des couches liquides inférieures épuisées.
- La figure l est une vue en perspective d’un élément, dans laquelle le dessinateur a effectué un arrachement laissant voiries parties composantes.
- Le vase extérieur E est en tôle de fer enduite sur toute sa superficie interne et externe d’une couche de caoutchouc durci, de forme carrée de 0,46 m. de côté ayant une hauteur relativement faible 0,16 m. 11 présente au milieu d’une de ses faces un renflement saillant à l’extérieur destiné à loger un robinet d’évacuation R'.
- Le vase poreux P est constitué par un long récipient aplati, les parois parallèles distantes d’environ 0,025 m. forment un canal étroit fermé à ses deux extrémités. 11 est replié sur lui-même plu-
- sieurs fois, l’écartement des replis est égal à la distance entre les parois verticales.
- Sa fabrication est parfaite; pour que la cuisson ne produise aucune altération de la forme sinueuse, un socle ou table de même matière a été au préalable rapporté à sa partie inférieure de sorte que l’ensemble a une base rectangulaire appropriée à son introduction facile dans le récipient extérieur. A l’une des extrémités du vase poreux, une ouverture pratiquée dans le fond en regard d’une lumière de même dimension ouverte dans le vase extérieur, reçoit un robinet R d’évacuation semblable au précédent.
- Nous décrirons ailleurs ces robinets.
- La réunion de deux vases l’un dans l’autre détermine une série de compartiments parallèles, juxtaposés faisant alternativement partie du vase poreux négatif et du vase extérieur positif, un compartiment négatif étant toujours intercalé entre deux compartiments positifs. Tous les positifs
- Fig. 2
- ont entre eux une large et facile communication, de même que les négatifs.
- Dans le modèle exposé, la surface active des zincs atteint 50 décimètres carrés ; il existe en effet 7 zincs mesurant 11 x 33 centimètres utilisés sur les deux faces dans les vases poreux. Les surfaces actives sont directement opposées aux surfaces dépolarisantes, elles sont rapprochées le plus possible avec interposition entre elles de nappes de liquide de grande superficie et de faible épaisseur ; toutes les auges de même nom communiquant librement sont parcourues par un véritable courant liquide, avec un écoulement moyen.
- L’électrode soluble (fig. 2) est composée d’un paquet de lames de zinc Z n° 6 ou 8 du commerce, amalgamées individuellement, maintenues accolées les unes aux autres par la présence du mercure dont elles sont imprégnées et recouvertes.
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- Ce procédé a l’avantage de procurer une amalgamation en profondeur qui réduit au minimum l’attaque locale des zincs jusqu'à leur usure complète. Chaque feuille mince est pénétrée isolément par le mercure, elle démasque, après la dissolution, la feuille suivante : L’action se continue suivant ce mode jusqu’à disparition tolale des feuilles composant le faisceau.
- Celui-ci est complètement immergé dans le liquide au moyen d’un châssis particulier lui servant de support. Ce châssis a trois côtés : un côté horizontal [occupant le fond du vase suivant sa longueur, deux côtés latéraux émergeant verticalement du liquide. La section transversale des branches est en forme de U, le mercure se détachant des fzincs est recueilli dans cette sorte de rigole collective au fond du bain. Elle est faite en cuivre rouge amalgamé offrant ainsi un passage facile au courant, dans toute son étendue.
- Un des côtés verticaux plus long est terminé par un crochet ouvert dans lequel est introduit et serré par une vis un fort conducteur commun à toutes les lames du gril.
- Ces dispositions ont pour but d’obtenir sans perte l’écoulement de la totalité du courant et de permettre la consommation intégrale de tous les zincs, ceux-ci peuvent être retournés le bas vers le haut autant de fois qu’il est nécessaire pour les user régulièrement et leur conserver une même hauteur commune ; on les remplace un à un sans interruption de fonctionnement.
- Les électrodes négatives sont constituées par des plaqnes C de charbon de cornue ou de charbon aggloméré occupant les intervalles laissés libres par les méandres du vase poreux et tapis-santaussi les quatres faces du vase extérieur.
- Les deux plaques c' des parois perpendiculaires à la direction des auges jouent un rôle particulier dans la circulation du liquide, dont nous parlerons ultérieurement.
- Chaque lame porte un appendice métallique soudé et paraffiné, terminé par un œillet servant à leur réunion sur un conducteur unique. Leur hauteur dépasse un peu celle du vase extérieur, leur épaisseur est assez forte.
- Comme pour l’électrode soluble, on a multiplié le nombre des plaques et des points de prise de courant, dans le double but de se servir de pièces de charbon de fabrication courante et surtout de suppléer à l’insuffisance notoire de con-
- ductibilité des charbons pour les courants de grande intensité : l’expérience décèle cette insuffisance, car si on se contente d’établir sur un charbon de grande surface un contact unique fût-il même de très grande étendue, la pile s’échauffe et de ce cl ef une grande partie dé l’énergie est perdue.
- Le robinet d’évacuation R ou R’ se compose d’un robinet proprement dit renfermé dans une tubulure T. Ce robinet est constitué par un tube vertical ouvert à ses deux extrémités, portant à sa partie supérieure une goupille destinée à le manœuvrer, et ajusté a sa partie inférieure, dans un noyau vertical fixé sur le fond du vase (fig. 3). Le dessin représente le robinet du vase extérieur.
- Fig. 3
- Deux ouvertures sont ménagées dans le robinet : l’une en bas au niveau du fond, correspondant à une ouverture semblable pratiquée sur la noix, elle est ouverte ou fermée à volonté pour l’évacuation totale facultative, le nettoyage ou la mise à sec. La seconde ouverture situéeen haut de la clef, toujours libre, permet l’évacuation continue du liquide excédant le niveau qui reste constant. Ce robinet est fixé sur le fond du vase à l’aide d’un écrou extérieur qui se loge dans une fraisure.
- La tubulure enveloppante, laissant entre elle et la clef, un faible intervalle est destinée à empêcher les couches superficielles du liquide qu’elle dépasse, de s’écouler par l’orifice supérieur du robinet. Deux lumières 00 ouvertes à sa partie inférieure livrent passage aux couches liquides inférieures seules jusqu’à l’ouverture supérieure de la clef. C’est par cette voie que le liquide s’ééoule toutes les fois que le niveau s’élève pendant l’ali-
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- mentation. La fonction de ce robinet assure la constance du niveau et la substitution de liquides nouveaux aux liquides usés.
- Étant donnée la disposition du vase poreux en forme de canal sinueux, si on fait arriver à l’ex-
- trémité opposée du robinet le liquide excitateur, il le remplit d’abord jusqu’au niveau dé l’orifice toujours ouvert du trop plein ménagé sur le robinet. Le liquide s’écoule alors, d’une façon continue. tant qu’on entretient son débit; à ce moment la tubulure mobile intervient pour
- Fiç. 4 et 5
- obliger les couches profondes du liquide à passer par ses échancrures inférieures et à s’écouler les premières. Le résultat de ce dispositif est d’opérer l’extraction automatique des liquides épuisés, constamment remplacés par des liquides nouveaux.
- Pour obtenir avec le liquide dépolarisant la même circulation qu’avec le liquide excitateur, on a disposé les plaques de charbon en chicane. Les deux lames de charbon revêtant les parois internes
- du vase extérieur perpendiculairement à la direction des compartiments poreux sont rainées dans toute leur hauteur sur une profondeur de i centimètre,
- Dans ces rainures viennent s’encastrer les deux séries de lames, chacune forçant le liquide qui la rencontre à la contoùrner en passant entre elles et les cloisons poreuses, jusqu’à ce qu’enfin il arrive au bord opposé à son arrivée où se trouve le robinet d évacuation. En ce point, la plaque de revêtement en charbon est échancrée vers le bas et
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- fait fonction de la tubulure de l’autre robinet. Le résultat atteint est le même que dans le cas de la circulation de l’eau acidulée.
- Les éléments sont arrimés sur un bâti en bois, à étages superposés. Les figures 4 et 5 représentent respectivement une vue de face et une vue en bout de l’aménagement adopté par M. Gendron pour son exposition qui comporte douze éléments. Il est évident que la disposition d’ensemble variera avec la configuration des emplacements dont on disposera pour installer l'appareil.
- Chaque élément est alimenté individuellement et non en série, afin que tous aient une valeur sensiblement uniforme, ce qui ne se produit que lorsque le liquide passe successivement d’un élément à l’autre.
- Chaque boîte est pourvue de ses deux tubes ede déversement qui aboutissent à des récipients u, a placés en dessous des châssis.
- L’alimentation est effectuée au moyen de conduites en plomb D, D' réliées pour chaque étage de piles à un récipient de bichromate de soude d’un côté, d’eau acidulée de l’autre.
- Les récipients superposés V, V', V" sont tous reliés entre eux par une tuyauterie en plomb. Le réservoir supérieur est en communication avec le tuyau souple d’une pompe-siphon mue par un volant à manette M, laquelle aspire le liquide neuf du récipient e placé en dessous et remplit successivement le nombre de réservoirs nécessaires suivant l’importance de la batterie.
- Chacune des canalisations est séparée du réservoir correspondant par un robinet qu’il suffit d’ouvrir pour alimenter la pile, au besoin l’écoulement peut être gradué par la variation de hauteur d’un tube de Mariotte placé sur chaque réservoir.
- Le modèle de pile exposé donne 2 volts aux bornes de l’élément avec un débit de 100 ampères en court-circuit. On peut lui faire débiter régulièrement 40 ampères.
- Telles sont rapidement esquissées les principales particularités de l’appareil que nous avons sous les yeux. Nous ne saurions trop vivement insister auprès des personnes qui s’intéressent aux progrès réels de l'électricité, pour qu’elles aillent l’étudier sur place. Quelle que soit l’opinion qu’on puisse professer sur l’emploi des piles dans l’industrie, nous pensons que celle-ci est appelée à
- prendre et à tenir une place honorable dans des cas très nombreux.
- E. Dieudonné.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Allemagne
- Systèmes de régulation et de mise en circuit des machines électriques. — En général, on règle la tension du courant fourni par des machines dynamo à des circuits extérieurs, en interférant des résistances métalliques variables. Ce moyen sert aussi au réglage du nombre de tours des moteurs électriques.
- M. Lahmeyer a cherché différents dispositifs tendant à substituer à ces résistances une [force électromotrice variable produite dans un induit spécial.
- Considérons, par exemple, le cas d’un moteur disposé en série, faisant toujours le même nombre de tours sous des charges variables tant que le courant qui lui est fourni reste constant.
- Le produit de l’effort de traction exercé par le moteur, multiplié par sa vitesse de rotation se manifeste à l’extérieur par son travail évalué en chevaux. La condition imposée étant la constance du nombre détours, il faut que l’on puisse faire varier l’effort de traction du moteur proportionnellement à la charge extérieure. Pour chaque moteur, cet effort est égal au produit d’une constante par l’intensité du courant dans la bobine et par le nombre de lignes de force coupant la bobine. Il faudra donc faire varier le nombre de lignes de force utile et par conséquent la force électromotrice aux bornes du moteur d’une façon correspondante aux variations de la charge extérieure. Ceci s’obtient en faisant varier le nombre des ampères-tours d’excitation.
- On pourrait arriver à ce résultat à l’aide d’un régulateur à force centrifuge rélié à une résistance de réglage intercalée parallèlement à l’enroulement des électros, de telle sorte que lorsque le nombre de tours augmente, la résistance en dérivation diminue et inversement.
- Une autre disposition consisterait à diviser en un certain nombre de sections l’enroulement en
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- série des électros. On disposerait des fils conducteurs reliant'les sections au régulateur centrifuge de façon qu’à chaque diminution du nombre de tours corresponde un plus grand nombre de spires des électros parcourues par le courant et inversement.
- Ces dispositions ont un inconvénient commun qui limite leur emploi. La variation nécessaire des ampères-tours d’excitation, depuis [la marche à vide jusqu’à la pleine charge, est extrêmement étendue.
- Il faut donc recourir à une multiplicité considérable de contacts avec sections de réglage si l’on veut éviter les à coups dans la rotation. Le développement qu’acquiert la série des contacts qui doit être parcourue par le levier du régula-
- Fig. 1
- teur, exige une grande amplitude d’oscillation de celui-ci à partir de sa position moyenne, c’est-à-dire une grande variation de son nombre de tours.
- M. Lahmeyer résoud cette difficulté en faisant intervenir la force contre électromotrice d’un induit tournant pour ainsi dire à vide sans aucune espèce de sauts.
- Le moteur possède deux bobines induites dont l'une seulement sert à fournir du travail, tandis que l’autre est employée à la régulation.
- On peut modifier de beaucoup de manières la disposition des circuits : une première consiste à mettre la bobine de travail en série avec l’enroulement des électros. Parallèlement à ce circuit s’en trouve un second comprenant la bobine de régulation disposée en série avec un second enroulement des électros agissant en sens contraire du premier. Lés deux enroulements ont donc une action différentielle. L’auteur désigne le premier
- sous le nom d’enroulerhent; d’excitation et le second sous celui de contre en roulement.
- La figure i représente la disposition schématique mentionnée, dans laquelle
- A indique la bobine de travail, e — 1 enroulement d’excitation,
- L — la bobine de régulation. ,
- g — le contre enroulement.
- Le courant entre en I se divise ensuite entre les deux branches eA e et g L g pour sortir en IL
- Les intensités de courant dans les deux branches sont inversement proportionnelles aux résistances qui interviennent, et ces dernières sont constituées par la résistance des fils des électros et des induits, à laquelle il convient d’ajouter celle qui résulte de la force électromotrice inverse produite dans les induits.
- Les deux induits peuvent tourner à vide et les intensités être respectivement le et Ig. Dans ce cas les nombres d’ampères-tours seront meîe et mglg en désignant par me et mg les nombres de tours de e et de g.
- Les enroulements e et g sont naturellement calculés de telle sorte que le nombre des ampères-tours du premier soit déjà prépondérant dans ceite première hypothèse et que par suite la différence mentionnée soit positive.
- Si maintenant on charge la bobine de travail A. sa force contre électromotrice faiblira et la branche e Ae absorbera immédiatement plus de courant. En supposant que les nouvelles intensités soient l'e et Yg il est évident que le nombre d’ampères-tours utiles me l'e et mgV g sera plus grand que le précédent parce que Ig est devenu plus grand et qu’ensuite le a diminué.
- Lorsqu’on diminue la charge de A c’est le contraire qui se produit.
- Un calcul convenable des enroulements des deux embranchements permettra de compounder le moteur dans une mesure telle que la charge arbitraire de A, en modifiant la subdivision de l’intensité I donne lieu, sous l’action différentielle desdeux enroulements, au nombre exact d’ampères-tours voulu pour que le moteur fasse sous la dite charge le nombre de tours imposé. La régularisation se trouve en outre aidée pai ce fait, qu’en somme, le déplacement de courant a pour effet d’augmenter légèrement l’intensité dans l’induit de travail, quand la charge augmente. .
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- La disposition en série dans le circuit magnétique des deux induits obligeant à leur donner des dimensions presque identiques, tandis qu’en elle-même la bobine de régulation peut être très petite par rapport, à.l’autre, il est préférable de les disposer parallèlement au point de vue du champ magnétique, comme dans la figure 2.
- La construction en une seule pièce du châssis magnétique des deux induits n’est pas une nécessité. On peut, au contraire, donner à la petite bobine un champ magnétique séparé et par conséquent le construire également comme moteur séparé,
- 11 n’est pas non plus nécessaire de produire le champ magnétique du moteur de régulation de la même manière que celui du mpteur de travail c’est-à-dire au moyen de deux enroulements à
- action différentielle. La vitesse de rotation de cette bobine étant déterminée, il sera toujours possible d’obtenir la force contre électromotrice nécessaire au réglage en modifiant cette vitesse, que son champ magnétique varie avec celui du moteur de travail de la façon qui a été indiquée ou autrement, ou que le dit champ reste invariable.
- On peut aussi emprunter le courant d’excitation à une troisième source ou employer des aimants permanents.
- La figure 3 montre une disposition relevant de la méthode qui consiste à régler le magnétisme d’une dynamo en faisant varier les ampères-tours d’excitation d’une dérivation magnétique. C est la branche d’électro proprement dite aimantée par l’enroulement S intercalé dans le circuit.
- La branche D constitue, lorsqu’elle est faiblement aimantée, une dérivation magnétique qui affaiblit le champ de l’induit.
- , Lorsqu’on aimante plus fortement cette branche il en sort un plus grand nombre de lignes de force
- qui viennent se condenser dans le champ de l’induit.
- Après l’enroulement S, le circuit se subdivise en I d’une part, vers la bobine de travail A et l’enroulement d’excitation e, d’autre part, vers l’induit de régulation L et le contre enroulement g. Les deux enroulements entourent la branche D. L’un e a une action magnétisante dans le sens indiqué conventionnellement par les lettres ns, l’autre g une action démagnétisante. L’augmentation de charge fait croître le courant dans le premier au détriment du courant dü second.
- De là résulte l’augmentation voulue de l’intensité du champ de l’induit. Les conditions de régulation tendant à maintenir un nombre constant de tours sont ainsi réalisées.
- Toutesecs dis posi tions et d’autres que l’auteur
- Fig. 3
- développe assez longuement, reposent sur le principe essentiel de l’emploi d’un induit tournant à vide en guise de résistance variable pour régler le nombre de tours de la bobine de travail d’un moteur électrique, pendant que, par suite des modes de mise en circuit choisies, la vitesse de l’induit de régu lation se règle d’elle-même d’après les besoins. La condition de cette méthode était que l’intensité du courant livré au moteur restât constante.
- Il est possible de se soustraire à cette condition, dans des limites assez étendues, en réglant la vitesse de la petite bobine induite au moyen d’un régulateur centrifuge actionné par la bobine de travail.
- Considérons maintenant l’application d’un moteur de régulation ou autrement dit de l’induit de régulation aux dynamos génératrices de courant.
- Supposons qu’il s’agisse d’une intensité constante.
- On fait usage d’un dispositif de frein agissant automatiquement sur l’induit de régulation. Sur
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- ce frein, on fait agir d’une part un ressort, un poids ; d’autre part une bobine parcourue par le courant à maintenir constant et dont l’action est antagoniste à celle du dispositif mécanique.
- La figure 4 représente une disposition simple, S est la bobine du courant principal, F le ressort antagoniste, H et h sont des leviers. Le moteur de régulation est appliqué latéralement à la dynamo de telle sorte que la bobine S est située tout près du palier. L’écrou m permet de modifier la tension du ressort, B est la poulie du frein.
- Étant donné qu’il ne se produit pas du tout de déplacement du noyau dans la bobine puisque le frein est toujours appliqué, la pression seule
- H c
- Fig. 4
- étant plus ou moins forte, on peut substituer à la faible attraction qui s’exerce entre une bobine et son noyau, l’action plus forte d’un électro-aimant.
- La figure 5 montre la construction la mieux appropriée pour un électro-aimant de ce genre.
- Le noyau K de la bobine S est mobile et tend à à être élevé par l’effort antagoniste. Afin de grandir la région de forte attraction, le noyau prend la forme conique vers le bas en face de laquelle est ménagée une cavité convenable dans la culasse en fer G de la bobine. Cette culasse est reliée au couvercle F par l’enveloppe M qui présente des ouvertures d’aérage /. Le couvercle se prolonge par un cylindre en fer Z enveloppant le noyau mobile sur une certaine longueur en ne laissant qu’un très faible intervalle entre les deux pièces de fer. .
- Les lignes de force trouvent donc du fer sur tout leur parcours à l’exception de cette très faible distancé et de celle qui existe entre l’extrémité
- inférieure du noyau et sa culasse. La résistance de la première est très faible; la seule résistance magnétique importante est constituée par la couche d’âir dans laquelle baigne l’extrémité inférieure du noyau.
- Par conséquent, la bobine produit avec un nombre d’ampère-tours relativement faible un grand nombre de lignes de force et la force attractive entre le noyau K et la culasse à noyau prolongé est d’autant plus grande que la résistance de la couche d’air intermédiaire variable avec le déplacement du noyau, constitue la seule résistance notable de tout le champ magnétique.
- La figure 6 est une disposition se rapportant.au
- cas où l’induit de régulation est sur un- bâti distinct.
- Le courant produit dans la bobine A se subdivise en I pour se rendre dans les enroulements excitateurs des deux bâtis, d’une part en e et e' d’autre part dans g et g’ et l’induit de régulation. De là il passe dans le conducteur extérieur. Celui-ci comprend, en avant de l’induit A la bobine de réglage S qui reçoit, par conséquent, le courant non divisé.
- Si ce courant est plus fort qu’il ne convient, il résulte de la description de la précédente figure que la bobine S attirera le frein, ce qui enlèvera du'courant aux bobines d’excitation au profit des bobines g et g’. L’intensité et la tension du courant fourni par la machine faibliront. Si le courant est trop faible, le contraire se produit par suite de l’allègement du frein. •
- Comme exemple de sensibilité, supposons qu’il
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- s’agisse d’un courant de 20 ampères parcourant la bobine S.
- Dans ce cas, la force d'attraction de la bobine sur le noyau est de 1 900 grammes. Le ressort agit en sens contraire avec une force qui, ramenée au point d’articulation, équivaut à 1 820 grammes.
- La pression moyenne au point d’articulation qui. produit un serrage du frein est de 80 grammes.
- Si le courant atteignait 21 ampères, l’attraction de la bobine deviendrait 1 980 grammes environ, la force du ressort reste la même puisque la position du levier ne change pas. L'effort à l’articulation sera donc de 160 grammes, c’est-à-dire le double de sa valeur primitive. Par conséquent, puisque des variations faibles dans le courant à
- bine fasse serrer le frein d’avantage. Cela a pour effet d'amener le renforcement voulu du courant dans la dérivation.
- Le principe du moteur ou induit de régulation permettant de régulariser, de manière à les rendre constants, tant la vitesse des moteurs que les facteurs électriques des dynamos, il en résulte que la méthode de régulation d’un ensemble formé par une dynamo et un moteur, c’est-à-dire un moteur dynamo ou bien encore un transformateur à courant continu, se trouve, du même coup, réalisée.
- Des moteurs dynamos, destinés à être montés en quantité peuvent, on le sait, être construits
- maintenir constant, produisent immédiatement des variations importantes dans la pression régulatrice du frein, il s’ensuit que l’action régularisante est extrêmement sensible et que de grands changements tant dans la charge que dans la vitesse de rotation resteront sans effets.
- Dans ces dispositions, on peut supprimer les contre enroulements g et g et faire opérer la régu-tion uniquement par les variations du courant dans e et d. De même, comme nous l’avons exposé à propos de la régulation des moteurs, l’induit L peut être monté sur le même bâti magnétique.
- Lorsqu’on veut régulariser une dynamo au moyen de l'induit de régulation et de façon à lui faire donner une tension constante, le mieux est de faire choix d’une dynamo excitée en dérivation et d’interférer la bobine induite de régulation dans la dérivation, là où d!ordinaire s’interpose la résistance de réglage. On fait agir sur le frein une bobine S de tension, mise en dérivation aux bornes, avec ressort antagoniste et de façon qu’une tension trop faible aux deux extrémités de la bo-
- Fig. 7 et 8
- avec un seul induit comportant à la fois l’enroulement du moteur avec son collecteur et l’enroulement de la dynamo avec son collecteur propre.
- Ce cas est représenté dans la figure 8 par la figuration concentrique des collecteurs A et D du moteur et de la dynamo.
- Le même châssis magnétique agit sur les deux enroulements.
- Pour l’aimantation de ce bâti, on fait usage de l’excitation en dérivation n prise aux bornes 1 et II du moteur.
- On intercale dans cette dérivation, d’après la disposition de la figure 7, tant l’enroulement des électros n’ que l’induit L du moteur de régulation. Celui des deux freins de cet induit nécessaire ici est actionné par la bobine S mise en dérivation sur les conducteurs principaux de la dynamo.
- A la résistance de réglage, habituellement employée dans les distributions d’électricité par stations centrales, pour maintenir constante la ten-
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- sion à distance sur les longues lignes, peut se substituer le moteur de régulation.
- La figure 9 montré un dispositif imaginé à cet effet. A et B sont les conducteurs principaux dans lesquels la différence de potentiel doit rester constante. Le moteur est interféré aux points! I et II dans la ligne dont lia "tension terminale doit être maintenue constante. 1 : . .
- Le branchement.- J RtfII comprend l’enroulement d’excitation e des électros et une forte résistance invariable R disposée en dehors dü mo-téur^ Le branchement Ig LU comprend l’induit de régulation L et les enrotdements démagnétisants g des électros. L et g ont des résistances relativement faibles. .
- La bobine S est soumise à l’action de la tension à distance, par l’intermédiaire de fils de ligne spéciaux/ /. Elle agit sur le système de frein déjàdé-
- . ns-. 9
- crit de telle sorte que si la tension à distance est inférieure à la tension normale, le serrage du frein du moteur augmente et inversement.
- La régulation par le moteur, est comme d’habitude, dans ces cas, liée à une limite minima d’intensité de courant dans la ligne. Il est possible de déterminer cette limite.
- Supposons qu’elle soit —de l’intensité maxima, le moteur agira alors comme suit : un courant d’une valeur égale à — de l’intensité maxima détermine un serrage minimum du frein.
- La plus grande portion du courant parcourt l’embranchement I Rell. Le moteur reçoit donc un plus grand nombre de lignes de force et L développe une force contre électromotrice élevée. Comme R + £ constitue également une résistance élevée, le moteur se trouve dans une situation telle qu’il absorbe le plus de tension possible. C’est précisément ce qu’il fallait obtenir puisque, grâce à la faiblesse du courant dans la ligne F, la
- perte de force electromotrice est maintenant très peu importante. . : - r ! f
- Si l’intensité dans FF augmente :par, suite !de l’interposition de plusieurs freins à> des stations situées à distance, la force électromotrice corn-? mence à baisser. Mais aussi il' en résulte que le frein serre davantage et le courant dans le motéur suit de préférence l'embranchement ILglI. IL s’ensuit que le nombré de lignes de force et la force contre électromotrice du moteur diminuent de sorte que le moteur absorbé moins de forcé électromotrice.
- Lorsque en F l’intensité du courant est maxima m gl g est à peu près «gai k me ie. Le nombre des lignes de force est presque négligeable de sorte que l’induit est presque ou complètement au repos. La tension à distance ne peut donc pas s’écarter sensiblement de la tension normale du moment où en A et B elle est maintenue constante.
- Nous avons rapidement esquissé les principaux dispositifs que propose M.( Làhmeye'r, basés sur les méthodes ou les principes mis en relief.
- Ce constructeur en a imaginé un trèsgrandnom-bre d’autres, toutes de conception théorique, sur la valeur desquelles l’expérience aura à se prononcer. Ces questions d’un intérêt réellement très vif doivent être examinées’avec grande réflexion.
- E. D.
- Angleterre
- Fondation d'un laboratoire officiel d’étalonnement. — Les électriciens anglais se trouvent aujourd’hui dans une position singulière; la loi les oblige à fournir des appareils de mesure étalonnés et prévoit des inspecteurs chargés de les vérifier; malheureusement il n’existe aucun établissement où les fabricants puissent faire étalonner léurs appareils.
- Pour faire cesser cet état de chose, une députation d’électriciens réprésentant la Chambre du commerce de Londres et la Société des ingénieurs-électriciens se sont rendus chez M. Michael Hicks Beach, le chef du Board of Trade, pour lui soumettre la question et lui demander d’établir un laboratoire de ce genre.
- La réponse du ministre a été paraît-il favorable, aussi peut-on espérer voir bientôt cette question importante résolue à la satisfaction générale. Un des arguments avancés par M. Crompfon, un des
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- délégués, était la position d’infériorité dans laquelle se>,trouvaient les fabricants anglais vis-à-vis: de leurs concurrents français et .allemands qui pouvaient livrer des appareils munis de certificats officiels. ,
- ' ,Lephonopore. — Il y a deux ans environ, M. Lan-don Davies, imagina un nouveau système de télégraphie, iqui permettait d’utiliser les lignes déjà éxistantes, un peu comme on le fait dans le système Van Rysselberghe et avec le phonopiex d’Édison (4); dans ces derniers temps, M. Davies, après avoir développé son système vient de faire des expériences sur la ligne de Derby à Londres, expériences qui paraissent avoir donné de bons résultats et qui nous engagent à revenir sur l’appareil lui-mêuie qni en 1886 avait été décrit d’une manière .bien; vague.
- Ce n’ést pas sans intention que nous rappelions
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- les systèmes de van Rysselberghe de télégraphie et de téléphonie simultanées et le phonopiex d’Edison; c’est, en effet, exactement le même principe qui sert à la base du phonopore. 11 consiste à insérer les appareils transmetteurs et récepteurs ën dérivation sur la ligne, en les en séparant par un Condensateur ; on communique alors sur cette ligné spéciale au moyen de courants ondulatoires de très courte durée, décomposés en traits et points comme les signaux Morse, mais qui ne peuvent actionner les récepteurs Morse. En outre, le.récepteur phonoporique est une sorte de récepteur harmonique qui n’est pas influencé par les charges et décharges du condensateur produites par les signaux Morse ordinaires.
- C’est donc surtout par le récepteur que ce système se distingue de celui de M. Van Rysselberghe, et le principal inconvénient de ce dernier, les électro-aimants graduateurs n’existe plus. En- ;
- t1) La {Lumière Electrique, t. XX, p. 319, t. XXI, p. 29:
- fin; au lieu de condensateurs ordinaires, M. Davies, se sert d’un appareil spècial, le phonobore, qui consiste, en principe, simplement en deux fils isolés enroulés côte à côte.
- Voyons maintenant le nouveau système d’un peu plus près.
- La figure 1 en représente l’application à la ligne Derby-Londres; comme on le voit, les appareils phonoporiques sont placés en dérivation sur la ligne; l’un des postes était à une distance de 48 kilomètres d’un bureau télégraphique, l’autre peste, au contraire, était en dérivation entre deux bureaux. PRX et PR2 représentent les récepteurs phonoporiques et PT^, PT2 les transmetteurs que nous allons décrire, les dérivations n’étant reliées à la terre que par l’intermédiaire de phonopores, le courant des appareils télégraphiques passe directement dans la ligne en ne produisant qu’une
- Fig. 2
- charge de ces sortes de condensateurs, courant de charge qui est sans effet sur les récepteurs phonoporiques.
- La figure 2 représente en détail le poste phonoporique de l’extrémité de gaüche, T! étant un sounder ou un relais.
- Le transmetteur phonoporique PT consiste principalement en un électro-aimant particulier muni de trois enroulements ; le premier qui se trouve dans un circuit local formé de la clef R d’une pile P et d’une anche vibrante R est formé d’un grand nombre de tours de fil fin reliés ert quantité. Cette disposition a pour but de diminuer autant que possible les étincelles d’extra-courant au moment de l’ouverture du circuit; les diverses spires ayant des coefficients de self-induction dif-rents ; Une partie de ces extra-courants se déchargent dans ces spires mêmes.
- Le circuit secondaire de cette bobine d’induction est constitué par deux fils isolés l’un de l’autre, et
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- enroulés côte à côte, l’une des extrémités de chacun d’eux restant libre, isolée; l’autre extrémité étant reliée respectivement à la terre et à la ligne.
- Fi g, 3
- C'est ce fil double isolé formant condensateur qui constitue le phonopore.
- Lors donc que l’aeche R vibre à une vitesse déterminée, les forces électromotrices induites dans le circuit secondaire chargent cette sorte de condensateur et donnent lieu à une série d'impulsions électriques sur la ligne. Les {courants sont naturellement trop peu intenses et sont alternés trop rapidement pour pouvoir influencer les appareils récepteurs ordinaires. Le poste récepteur ou le transformateur est également représenté figure 2, il consiste en un appare:l variable aux courants phonoporiques qui lorsqu’il est actionné rompt le circuit d’une plie P, et d’un relais et l’armature de celui-ci en rompant le circuit d’une seule pile locale fait marcher un sounder ordinaire.
- Le détail du récepteur ou du transformateur est
- tiïoji.ir
- Fig. 4
- indiqué figure 3. 11 consiste en un électro-aimant dont le noyau 1 est excité continuellement par la pile P en circuit avec la bobine A C, un relais, et deux interrupteurs TV et PV dont nous verrons tout à l’heure le rôle.
- Sur le même noyau I est montée une seconde bobine I C qui fait partie de la ligne phonopo-
- rique, et reçoit les impulsions électriques envoyées de l’autre station. Sous leur action une membrane ou anche en ferr r, dont la période propre de vibration est la même que celle du vibrateur transmetteur RB2, et qui est maintenue attirée par le noyau I se met à vibrer, et vient toucher le contact T V, en écartant une sorte de marteau F, V' en sorte qué le contact entre les deux présente une grande résistance, comme cela a lieu dans certains appels phoniques.
- Le courant diminue donc dans le circuit du relais R, le noyau I étant moins aimanté attire moins l’anche r qui vient frapper fortement entre les contacts TV, PV en rompant le circuit; l’armature du relais n’est plus attirée et on ferme le circuit local du sounder qui donne un signal.
- Fig. 5 «t 6
- La figure 4 représente les appareils du poste transmetteur. Ces appareils ont été essayés avec succès sur diverses lignes anglaises, et paraissent avoir donné de bons résultats; en particulier la vitesse de transmission serait très grande, assez grande pour que M. Davies ait songé à appliquer au transmetteur le principe du Wheatstone automatique.
- D’après la nature des appareils transmetteurs et récepteurs, on voit qu’on peut appliquer au phonopore le principe des télégraphes harmoniques et disposer, sur la même ligne une série d’appareils ayant des périodes propres de vibration, de manière à ne répondre chacun qu’aux signaux d’une période déterminée. Mais jusqu’ici on n’a fait d’expériences en ligne que sur l’appareil que nous avons décrit.
- Le galvanomètre Mayfield Gobbe et Oe
- Nous avons déjà décrit plusieurs galvanomètres, voltmètres, ampèremètres, destinés, par leur
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- volume réduit et leur forme, à servir d’appareils de. poche. L’ampèremètre représenté par nos figures 5 et 6, et dont le principe se comprend de suite a pu être réduit aux dimensions d’une grosse montre. C’est tout simplement un noyau de fer doux en forme d’arc de cercle, mais d’épaisseur variable qui est attiré à l’intérieur d’une bobine également arquée, contre la force antagoniste d’un ressort spiral. Les deux bouts du circuit s’attachent aux deux bornes diamétralement opposées, et la petite vis, à gauche, sert à libérer l’aiguille.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉGENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la limite entro lapolarisation et l’électrolyse, par M. H. Pellat I1).
- '• « Désignons par M la force électromotrice qu’il faut introduire sUr le circuit qui réunit les deux mercures d’un électrometre de M. Lippmann pour rendre maximum la constante capillaire du petit mercure. Dans le cas où le liquide de l'électromètre est un acide, j’ai constaté que l’électro-Iyse de cet acide se produit dès que la force électromotrice H intercalée dans le circuit est supérieure à M. En effet, l’hydrogène n’apparaît jamais quand on a E < M, tandis qu’il peut apparaître, avec des précautions convenables, dès qu’on a E > M. Souvent on peut dépasser très notablement la force électromotrice M sans que la bulle d’hydrogène se.forme; mais l’électrolyse ne s’en produit pas moins : si l'hydrogène n’apparaît pas sous forme gazeuse, cela tient à cette loi générale, qu’un gaz ne peut se produire d’une façon visible au sein d’un liquide que s'il existe une. bulle gazeuse dont le diamètre est supérieur à une certaine limite; il se produit alors vraisemblablement une dissolution sursaturée d’hydrogène, On évite cette sursaturation en créant une bulle d’hydrogène par une force électromotrice très supérieure i M ; on ramène ensuite rapidement la force électromotrice à une valeur plus faible E; on trouve alors que, si E est inférieur à M, la bulle ne grossit pas, tandis que, si E est supérieur àM, la bulle (*)
- grossit d’autant plus rapidement 'que E — M est plus grand. '
- Ce procédé optique pour constater l’électrolyse m’a mis sur la voie du phénomène, mais il n’est pas très commode ; je lui ai substitué un procédé galvanomëtriqùé', qui est susceptible de beaucoup plus de précision et qui est d’une application plus générale. On intercale dans le circuit qui réunit les deux électrodes en mercure : ;
- « i° La force électromotrice variable à volonté E ;
- « 2° Un galvanomètre Thomson;
- « 3° Un interrupteur. On prend du reste pour petit mercure une électrode plus large (1/4 de millimètre carré). Pour éviter la polarisation de l’autre électrode, on peut prendre une très large surface de mercure ; mais il vaut beaucoup mieux prendre un système d’électrode impolarisable (zinc dans unsddezinc); les différences de potentiel constantes qu’on ajoute ainsi dans la chaîne ne gênent pas, puisqu’on n’étudie que des variations dé forces électromotrices.
- « La petite électrode mercurielle plonge dans le même vase que la pointe de i’electromètre capillaire qui sert à déterminer M.
- « On trouve ainsi que, tant que E est inférieur à M, en fermant le circuit, l’aiguille du galvanomètre éprouve une impulsion due à la charge de polarisation, oscille, puis se fixe à une position très voisine du zéro (courant de dépolarisation spontané); mais dès que E est supérieur à M, l’aiguille éprouve une déviation permanente relativement très grande et proportionnelle, à E — M. Le brusque changement dans l’allure, de la courbe qui représente l’intensité du courant en fonction de E est des plus nets.
- « L’exactitude de la loi a été constatée ;
- « i° Par le procédé optique pour l’acide sulfurique étendu ( 1/6 en volume; M = 0,95 volt) et pour l’acide précédent additionné de 1/2000 de bichromate de soude (M = 0,99 volt);
- « 20 Par le procédé galvanométrique pour le même acide sulfurique et pour-l’acide chlorhydrique (1/6 en volume d’acide 221° B.; M = o,4i volt).
- (*) Compta rendus, m. CVIII, p. 1238.
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- 40
- la lumière électrique
- « D’après les vues de M. Helmholtz, au moment où la constante capillaire est maximum, la couche électrique double, au contact de l’électrolyte et du mercure, est nulle ; la loi indiquée ci-dessus peut donc être énoncée ainsi :
- « Lèlectfolyse commence à partir du moment oh la couche électrique double a été rendue nulle par polarisation.
- « 11 est bien probable que cette loi est applicable à un électrolyte quelconque. Mais, quand c’est un métal ni qui est rendu libre par électrolyse, celui-ci forme un amalgame avec le mercure de l’électrode ; cette modification chimique de la surface de l’électrode transforme le voltamètre P en une pile dont la force électromotrice, de sens contraire, augmente jusqu’à devenir égale à E, ce qui a lieu pour le passage d’une quantité d’électricité très faible. Aussi, dans le cas des sels, E peut-il dépasser beaucoup la valeur de M sans que l’aiguille subisse de déviation permanente notable. Pourtant, eh faisant croître de plus en plus la valeur de E, il arrive un moment où brusquement l’aiguille prend des déviations permanentes : le courant passe alors avec une intensité proportionnelle àE — K, en désignant par K une constante, qui est la force électromotrice à partir de laquelle l’é-lectrolyse se produit d’une façon continue. On conçoit, en effet, que dès qu’il y a assez du métal m dans la couche superficielle de l’électrode de mercure pour que cet amalgame se comporte dans une pile comme le métal m lui-même (un amalgame renfermant moins de 1/500 de zinc secom-porte déjà comme du zinc pur), la force électromotrice du voltamètre P ne peut plus croître, et un courant constant se produit, en vertu de la différence constante E — K, des forces électromotrices opposées.
- « Pour E = M, la différence de potentiel est nulle entre le mercure encore pur, et le liquide électrolytique ; pour E — R, la différence de potentiel est nulle entre l’amalgame du métal m et le liquide, puisque celui-ci est un sel du métal m (Comptes rendus, 1e1' avril 1889); mais la différence de potentiel n’est pas nulle entre l’amalgame formé à la surface de l’électrode capillaire et le mercure pur situé plus loin, et cette différence de potentiel est représentée par K — M.
- « Pour Uélectrolyse du sulfate de Zinc, on trouve en effet, M=o,76 volt et K = 1,27 volt; d’où
- K____M = 0,5 1 volt. Ce dernier nombre ne diffère
- du nombre 0,49 volt que j’ai obtenu, il y a deux
- ans, pour la différence de potentiel entre l’amalgame de zinc et le mercure, par une autre méthode (Comptes rendus, Ier avril 1887), que d’une quantité rentrant tout à fait dans les erreurs de ces anciennes expériences.
- « En remplaçant le sulfate de zinc par l’hydrate de potasse, on trouve M =0,29 volt, K== 1,76 volt-d’oü'R — M = 1,47 volt. Ainsi la différence de potentiel entre le potassium et le mercure est -j- 1,47 volt.
- « Si, au lieu d’électrolyser l’hydrate de potasse, on électrolyse un sel de potassium, on trouve pour K — M des nombres différents (1,39 volt avec le chlorure, 1,41 volt pour le sulfate). Mais remarquons que l’amalgame de potassium qui se forme est attaqué par l’eau et qu’il se produit dans le tube capillaire une couche d’hydrate de potasse entre l’électrode et le sel ; K — M ne représente donc plus exactement la différence de potentiel entre le mercure et le potassium ; il faut y ajouter la différence de potentiel entre l’hydrate de potasse et le sel employé. Ce qui prouve la justesse de cette remarque, c’est que si l’on interpose à l’avance de l’hydrate de potasse entre, le sel et l’électrode de mercure, on trouve que la force électromotrice, qu’il est nécessaire d’employer pour que le courant commence à passer d’une façon continue, est exactement la même que quand la dissolution du sel est mise directement en contact avec l’électrode mercurielle.
- « On voit par ces exemples, qu’il y a là une nouvelle méthode générale et commode pour déterminer la différence de potentiel vraie entre un métal quelconque et le mercure. Mais on voit aussi que, dans son application, il faudra prendre garde aux réactions chimiques possibles entre le métal déposé et l’électrolyte. »
- Des inversions de polarité dans les machines série-dynamo, par M. A. Witas (*)•
- «Les machines dynamos, excitées en série, sont sujettes à des renversements de pôles, qui limitent leur emploi, car ils présentent quelquefois de sérieux inconvénients. La rencontre d’une machine douée d’une extrême instabilité nous a conduit à étudier ce curieux phénomène et à en analyser les causes.
- (*) Comptes rendus, v. GVIII, p. 1243.
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- «Le ças le plus simple se présente lorsqu’on' applique lés série-dynamos aux opérations électro-chimiques et en particulier à la charge des accumulateurs. Quand une de ces génératrices alimente un certain nombre de piles secondaires, l’amorcement se fait sans difficulté, parce que le courant, fourni par les appareils incomplètement déchargés, suffit en général pour déterminer la polarité des inducteurs : le sens dans lequel l’armature doit être mise en mouvement est le sens même dans lequel elle tournerait sous l’action de cette charge résiduelle, si elle était mobile. L’opération se poursuit très régulièrement, jusqu’à ce que la force, contre-électromotrice des accumulateurs atteigne une certaine valeur : il suffit alors de la moindre variation de régime pour intervertir les pôles delà génératrice et" renverser le sens du courant. On évite cet inconvénient par l’emploi de coupleurs et de disjoncteurs spéciaux et mieux encore en excitant les dynamos en dérivation.
- « Ces faits sont connus de tous, mais je les ai rappelés pour les comparer à des phénomènes analogues que j'ai observés dans des essais de transport d’énergie.
- « J’emploie à Cet effet deux petites dynamos du genre Edison, qui sont identiques et ne diffèrent l’une de l’autre que par le mode d'excitation : la génératrice est une série-dynamo, tandis que la réceptrice est à excitation séparée. Les machines ayant pris leur allure, la différence des forces électromotrices E — e reste constante, le couple résistant étant lui-même constant. Or, diminuons l'effort à vaincre : la réceptrice accélère son mouvement, et, à égalité des champs inducteurs, elle tend à prendre la même vitesse que la génératrice ; en même temps, la force contre-électromotrice e augmente et l’intensité du courant décroît par conséquent. A ce moment, il suffit de la plus légère variation des vitesses pour intervertir les pôles de la génératrice et je vois alors la réceptrice prendre un mouvement périodique alternatif, exécutant indéfiniment quelques tours à droite, quelques tours à gauche, avec une étonnante régularité.
- «Cette alternativité des rotations s’obtiendra d’autant mieux que l’on déchargera plus rapidement la réceptrice, qu’elle prendra une vitesse plus grande et que le champ excité dans l’entrefer sera plus intense. On peut l’éviter en réduisant le champ de manière à empêcher toute augmentation de vitesse. On obtient les mêmes résultats
- en employant une magnéto pour réceptrice : avec une série-dynamo, je n’ai pu observer qu’un dé-samorcement de la génératrice et partant un arrêt de la réceptrice ; tout cela était facile à prévoir.
- « Mais voici le caractère le plus singulier, de cette rotation périodiquement intervertie. Après que la réceptrice a provoqué par sa réaction le renversement des pôles de la génératrice, elle épuise d’abord l’énergie de son volant, puis sa vitesse change de signe ; elle tourne alors en sens opposé, jusqu’à ce que sa vitesse soit suffisante pour reproduire le phénomène. Or, cette vitesse est relativement faible: je l’ai mesurée à l’aide d’un diapason vibrant, qui inscrivait sa sinusoïde sur un disque calé sur l’arbre ; elle est bien moindre que celle qu’il faudrait pour que la force contre-électromotrice devint égale à celle de la génératrice, ainsi qu’en témoignent les chiffres suivants :
- , « La génératrice faisant 1 781 tours, la réceptrice prenait une vitesse maximum de 252 tours ; sur réceptrice calée les 1781 tours de la génératrice donnaient 10,3 volts et sur génératrice calée les 252 tours de la réceptrice ne pouvait développer que 0,98 volt : c’est tout au plus le -L.
- L « Je propose d’expliquer ce fait de la manière suivante, qui s’applique aussi à la charge des accumulateurs.
- « Construisons la caractéristique externe de la génératrice: menons par l’origine des coordonnées une droite O A faisant avec l’axe des x un angle a tel que sa tingente soit égale à la résistance totale R du circuit. Cela fait, traçons une tangente à la caractéristique parallèle à cette droite O A ; elle coupe l’axe desjy en un point B. Le contact de la tangente à la caractéristique donne la valeur de la force électromotrice E de la génératrice au moment de l’inversion et l’ordonnée O B marque la force contre-électromotrice e de la réceptrice capable de produire cette inversion.
- « La valeur de e sera d’autant plus faible que h résistance totale R sera plus considérable ; d’autre part, on voit que toute diminution de vitesse de la génératrice abaissera la caractéristique et hâtera le moment de l’inversion : c’est ce qu’on observe en réalité.
- « Remarquons encore qu’une augmentation de vitesse de la réceptrice fait augmenter la résistance apparente de cette machine et par suite aussi la résistance totale R. Enfin prolongeons la tangente
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- à la caractéristique jusqu’à sa rencontre avec la branche symétrique de cette courbe: l’ordonnée du point d’intersection donne la valeur de la force électromotrice développée instantanément après l’inversion de la rotation et le renversement des pôles. Nous retrouvons donc l’ensemble des faits observés, et la concordance entre les valeurs ainsi obtenues et les chiffres relevés dans l’expérience est telle que nous croyons cette explication parfaitement justifiée. »
- Recherches sur les parafoudres des câbles, par Acheson.
- On sait que M. Acheson a déjà étudié à plusieurs reprises les causes qui déterminent les mises à la terre constatées fréquemment dans les câbles télégraphiques, téléphoniques ou affectés à l’éclairage à la suite de décharges d’électricité atmosphérique, ces mises à la terre se produisent
- Fig. 1 et 2
- malgré la présence des parafoudres et sans que rien dans l’état du câble puisse les faire prévoir.
- Un accident survenu à un câble du type des câbles sans induction, long d’un kilomètre et demi, a donné à M. Acheson l’occasion d’étudier ces questions de plus près; ce câble renfermait cinq fils isolés et recouverts d’une gaîne de plomb ; ses extrémités étaient placées sur des poteaux à une hauteur de io mètres environ. La plaque de terre du parafoudre, fixé à chaque extrémité, était disposée comme d’habitude et reliée au parafoudre par un fil placé le long du poteau.
- A chaque instant, il se produisait dans la masse isolante du câble des granulations carbonisées qui provoquaient des pertes à la terre; on aurait même pu croire que ces granulations provenaient d’une fabrication défectueuse.
- Pour étudier les circonstances qui déterminent la formation de ces pertes, M. Acheson, guidé par les expériences de M. Lodge, a effectué les expériences suivantes :
- (*) Electrical wned, 1887, p. 33.
- Un câble étant enfermé dans le sol, le parafoudre installé à l’extrémité du câble a pour but d’offrir à la décharge électrique un passage à la terre à travers l’air qui sépare les deux moitiés du parafoudre afin qu’elle ne pénètre pas dans le câble dont elle pourrait traverser la couche isolante, Les accidents survenus fort souvent montrent que ce but n’est atteint qu’en partie ; il est en tout cas probable qu’une partie de la décharge passe parle parafoudre, l’autre pénétrant directement dans le câble. Pour reproduire les conditions dans* lesquelles un câble se trouve, M. Acheson a imaginé la disposition de la figure i ; cette figure est assez explicite pour qu’il n’y ait pas lieu d’en donner une explication. C’est un fil decuivre; la décharge peut donc passer ou à travers la masse isolante du câble ou à travers C par le fil W. Pour mieux préciser le phénomène et en faciliter l’étude, le câble a été supprimé et remplacé par le déchargeur B ; les
- tfig. 3
- deux micromètres à tubes C et B peuvent être ajustés avec une grande exactitude.
- M. Acheson expérimentait comme suit : les distances A et C étaient ajustées d’une manièredéter-minée; on donnait au fil W une longueur déterminée et on ajustait ensuite la distance C, de manière qu’une étincelle parte en B pour une étincelle en A. Après avoir noté la distance B, on coupait quelques centimètres du fil W et on recommençait les mesures, et ainsi de suite. Après être arrivé à un fil de quelques centimètres de longueur seulement, on reprenait un fil identique à W, puis après avoir supprimé C, on recommençait les mêmes pour les mêmes longueurs de W (fig. 3). Cette dernière disposition est analogue à l’expérience du chemin alternatif de M. Lodge.
- Les résultats obtenus ont montré que la distance C a une grande influence sur la longueur de B lorsque le fil W n’a que quelques centimètres de long ; cette influence diminue rapidement lorsque la longueur du fil augmente et change ensuite de signe lorsq le la longueur de W a atteint une certaine limite. Avec une sim-
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- pie bouteille de Leyde et un fil W de cuivre de 6 m de long, on obtient en B des étincelles d’un centimètre de longueur. Ce résultat n’est pas assez encourageant pour motiver l’installation des para-foudres, M. Acheson explique l’influence de la longueur du fil W sur la distance explosive B Comme suit. Au moment de la décharge, il se produit dans tout le réseau conducteur une rupture instantanée de l’équilibre électrique qui produit dans le fil W une force électromotrice d’induction considérable puisque cette rupture d'équilibre a lieu pendant un temps très court ; cette force électromotrice induite augmente d’autant la différence de potentiel en B et favorise ainsi le passage de l’étincelle.
- La fig. 4 montre les résultats obtenus avec un fil
- Fig. 4
- de cuiv reet un fil de fer de quelques millimètres de diamètres;on a porté la longueur du fil Wcomme abscisse et la longueur correspondante del’étincelle en B comme ordonnée; les abcisses sont exprimées en mètres, les ordonnées en millièmes. On voit que l’influence du métal est peu sensible pour des faibles longueurs du fil, tandis qu’elle devient très marquée dès que la longueur augmente.
- En employant successivement deux fils de cuivre de diamètres très différents, on trouve, à peu de chose près, les mêmes résultats, ce qui montre bien que l’influence du diamètre du fil est à peu près négligeable.
- M. Acheson a réussi à confirmer les résultats ci-dessus de la manière la plus probante en démontrant expérimentalement que la durée de l’étincelle B est plus considérable que celle de l’étincelle A, ce qui prouve que les phénomènes dont
- le fil est lesiège influent nettement sur la décharge de B. 11 a eu recours, dans ce but,, à la photographie.
- Un disque métallique de 6o centimètres de diamètre portait une série de trous de 2,5 mm. de diamètre, percés à la distance de 3 centimètres les uns des autres; ce disque mis en mouvement par un mécanisme particulier pouvait tourner de manière à imprimer à ses ouvertures, une vitesse de 38 mètres à la seconde. Une plaque métallique percée à sa partie supérieure d’un trou de même dimension que ceux du disque était placée en arrière; la moitié inférieure portait une ouverture de 3 à 4 centimètres environ. Derrière le tout se place la plaque photographique. Le tout est disposé de manière que l’étincelle A ne peut tomber que sur le trou de la plaque fixe et l’étincelle B sur le trou du disque mobile.
- Dans ces conditions le trou A apparaît d’une
- Fig. 5 et 6
- manière distincte sur le cliché. L’image du trou du disque devra également toujours apparaître puisqu’un trou du disque se projette toujours sur la plaque sensible à travers l’ouverture de la plaque fixe. L’image correspondant à l’étincelle A occupera alors sur le cliché une position variable par rapport à l’étincelle A suivant la position du trou du disque au moment où l’étincelle B éclate.
- La figure 5 montre les images des étincelles A et B, le fil de cuivre Wayant 24 mètres de longueur environ et de 1,6 m. de diamètre. Les images de l’ouverture circulaire mobile du disque étant relativement nettes, on voit que la durée de l’étincelle en B est du même ordre que celle de l’étincelle en A.
- 11 n’en est pas de même dans la figure 6; le fil A n’avait que 60 centimètres de longueur; l’image étendue de l’ouverture circulaire du disque^mobile montre que l’étincelle B a duré un temps appréciable.
- Ces deux figures suffisent à montrertout l’avan-
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- tage qu'on peut retirer de cette méthode photographique pour l’étude de ces phénomènes. La figure. 5 montre que l’énergie de la décharge s’eSt dissipée en grande partie dans le fil, en sorte que l'étincelle B se produit rapidement; la figure 6qui se rapporte à un fil de 60 centimètres, montre que la dissipation de l’énergie de la décharge n’a pas pu se faire dans le fil et qu’elle a eu lieu dans l’étincelle B elle-même, ce qui en a augmenté la durée.
- Voici les conclusions auxquelles M. Acheson est arrivé :
- 1° La plaque de terre d’un parafoudre doit être reliée à la terre par un fil aussi court que possible;
- Lorsqu’une ligne aérienne est reliée à un câble, elle doit être mise en communication avec l’amra-ture du câble par un parafoudre muni d’un fil de quelques centimètres de longueur au maximum;
- 3° Si l’on ne peut pas employer un fil de terre très court, il faut employer plusieurs rubans métalliques non fondus ensemble;
- 4° Toute méthode qui peut faire dévier du fil de terre une partie du courant de décharge tend à augmenter l’efficacité du parafoudre ;
- 3° Le fer et le cuivre peuvent être employés in-diflféremmentlorsque la longueur du fil ne dépasse pas quelques centimètres; au-dessus de cette limite le fer est plus avantageux;
- 6° La résistance du fil de terre n'a pas grande importance pour autant que la section du fer est assez grande pour éviter la fusion;
- 7® La masse isolante du câble peut être perforée par là foudre aussi bien par la décharge directe due à ce que les pointes des parafoudres sont trop éloignées qu’au courant de self-induction provenant de ce que le fil de terre à une largeur trop , considérable ; \
- 8° Le courant de self-induction est considérable- ment réduit par une dissipation de l’énergie de ; la décharge produite d’une manière ou de l’autre. •
- A. P. f
- Note sur un dispositif économique des piles der cloches à. courant continu.
- M. Sabour‘.ingénieur Jde la Compagnie d’Orléans, décrit comme suit, dans la Revue des chemins i de jer.xin nouveau dispositif pour la manœuvre ! des cloches Siemens. !:
- « Les lignes à voie unique du réseau d’Orléans
- sont munies de cloches Siemens modifiées pour fonctionner au moyen d’un courant continu. La pile, qui actionne un circuit de n cloches, est composée de6x« éléments Meidinger montés en tension. La dépense annuelle d’entretien de ces piles s’élève en moyenne à 4 francs par élément, soit, à 24 francs par cloche.
- « La Compagnie d’Orléans vient d’essayer un nouveau dispositif de pile, qui tout en maintenant le principe du courant continu, réduirait cette dépense de trois quarts environ.
- La combinaison consiste simplement à employer un courait continu, trop faible pour actionner les cloches, mais suffisant pour déclencher un relais qui lance dans le circuit un courant renforcé de courte durée, capable de faire fonctionner les cloches.
- Fi*. 1
- Le dispositif expérimenté est représenté par le schéma suivant |(fig- 0:
- Le courant continu d’une pile P, composée d’un petit nombre d’éléments Meidinger, qui traverse un circuit de n cloches entre les stations A et B, passe par la bobine b, le frotteur /et le secteur de cuivre du disque isolé d d’un appareil de relais établi dans la station A.
- pile P comprend 8+ - éléments Meidinger,
- directement les cloches.
- Si sur un point quelconque du circuit on produit successivement l’interruption et le rétablissement du courant, la palette de la bobine b du relai lâchée, puis attirée, déclenche un mouvement d’horlogerie, qui fait tourner d'un tour le disque d. Pendant cette rotation le secteur de cuivre abandonne le frotteur /et par son contact avec le frotteur f vient lancer dans le circuit le courant de la pile P et d’une pile supplémentaire P'. La pile P' est formée de jXn éléments Leclanché.
- La force électromotrice des piles P et P' est largement suffisante pour faire sonner les cloches.
- Cette disposition, comme on le comprend ai-
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- sèment, permet de mettre en communication un nombre quelconque de circujts consécutifs, exactement comme on le fait aujourd’hui avec une pile continue locale. La composition de la pile
- continue réduite, 8 -f- j, a été déterminée par
- l’expérience et le calcul de façon que l'intensité du courant soit sensiblement constante quel que soit n.
- 11 est indispensable de donner au bord du secteur de cuivre un développement égal à moins
- de j de la circonférence du disque d, en vue de la
- réunion de plusieurs circuits. Il faut éviter, en effet, qu’un disque donne encore le contact au frotteur /’, quand les autres disques ont terminé leur rotation : sans cette précaution le disque en retard ferait déclencher les relais du circuit déjà revenus au repos.
- La bobine du relais est à forte résistance, 1 600 ohms, alors que celle des cloches n’est que de 45 ohmis.' Aussi, malgré la faiblesse du courant continu, l’attraction de la palette du relais est très bonne.
- Cette grande résistance offre un autre avantage, celui de diminuer la consommation de la pile continue. On sait que l’intensité I du courant produit par une pile de m éléments ayant chacun une force électromotrice e et traversant un circuit de résistance R, est représentée par la formule : tïl c
- 1 = -5-. Or, si nous comparons la pile réduite à K
- la pile ordinaire des cloches, nous diminuons m
- de plus des - et nous augmentons R dans une
- très-forte proportion (R est multiplié par 6 environ dans le cas d’un circuit de 6 cloches). L’intensité de la pile continue réduite, qui donne la mesure de sa dépense, est donc très notablement diminuée.
- Si nous considérons un circuit de 7 cloches, qui représente à peu près le circuit moyen sur le •réseau d’Orléans, la pile continue réduite sera
- composée de 8 + 2 = 10 éléments Meidinger
- soit 1,47 éléments par cloche. Avec la disposition ordinaire, avons-nous dit, un élément Meidinger coûte 4 francs par an. Admettons que cette dépense ne soit réduite qu’à 3 francs, bien qu’on puisse espérer une diminution plus forte. L’entretien de la pile continue coûtera donc, au plus,
- avec le nouveau dispositif 3 fr. x 1,47 = 4,41 fr. par cloche.
- Les trois éléments Leclanché formant la pile supplémentaire travailleront moins de 2 heures par an sur les lignes les plus fréquentées. Dans ces conditions une dépense de 0,50 fr. par élément et par an ne sera certainement pas atteinte.
- Nous obtenons donc ainsi une dépense totale par an et par cloche de 4,41 fr. + 1,50 fr. soit 6 fr. c’est-à-dire sensiblement égale au quart de la dépense actuelle.
- On serait tenté de faire au nouveau système l’objection suivante : si l’on admet l’emploi d’un courant continu très faible, ne serait-il pas plus simple de supprimer l’intermédiaire d’un relais en rendant plus sensibles les appareils mêmes des cloches ?.
- Deux motifs rendent cette solution impraticable. Pour augmenter la sensibilité des cloches, il conviendrait d’abord d’employer dans chaque cloche des bobines plus résistantes et on est très vite limité de ce côté par le nombre considérable des cloches, qui peuvent être intercalées dans un circuit; il faudrait ensuite accepter des organes très délicats, qu’on peut bien admettre dans un appareil installé, comme le relais, à l’intérieur d’un bureau, mais qu’on ne peut songer à placer dans des cloches de construction un peu rustique, abandonnées en plein air et exposées aux trépidations produites par le passage des trains.
- Le nouveau dispositif que nous venons de décrire, fonctionne, à-titre d’essai sur la ligne de Beaune-la-Rolande à Bourges, entre les stations de Lorris et des Bordes avec ,10 cloches, et entre celles des Bordes et Sully avec 5 cloches. Qu’on agisse sur les deux circuits séparés ou réunis, le résultat est très satisfaisant. L’attaque par la pile renforcée est très vive, ce qui s’explique par la propriété bien connue de la pile Leclanché de donner un véritable coup de fouet quand on ferme le cire uit. Aussi a-t-on pu tendre les ressorts antagonistes des électro-aimants des cloches, condition favorable à leur bon fonctionnement.
- L’expérience va être incessamment étendue à 100 kilomètres de ligne.
- Bien que le nouveau dispositif n’ait pas encore reçu la sanction indispensable d’une pratique prolongée, les premiers résultats obtenus nous ont semblé assez intéressants pour mériter d’être signalés.
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- VARIÉTÉS
- LE VERRIER ET L\ TÉLÉGRAPHIE ÉLECTRIQUE
- A PROPOS
- DE L'INAUGURATION DE SA STATUE
- Le 27 juin dernier, une grande lacune de la reconnaissance publique vient d’être comblée. Une statue a été érigée à Le Verrier dans la grande cour d’honneur de l’Observatoire qu’il dirigea depuis l’année 1854 jusqu’à l'année 1877. date de sa mort, à l’exception de trois années pendant lesquelles dura l’administration de Delaunay.
- Nous ne donnerons point aujourd’hui de détails, ni sur la cérémonie, ni sur la carrière du héros de cette fête. En effet, tous les journaux scientifiques et même politiques les commenteront sous toutes les formes, mais nous nous étendrons sur un côté de la gloire de Le Verrier qui n’est pas moins important que l’honneur d’avoir déterminé par ses calculs la position de l’astre troublant l’harmonie des mouvements d’U-ranus, Le Verrier lui-même n’y attachait pas un prix moindre. En effet, il savait bien, qu’en liant son nom au progrès d’une des branches les plus importantes de l’électricité appliquée, il le plaçait dans une région supérieure à toutes les fluctuations dont les théories les plus sublimes peuvent devenir l'objet dans .les siècles futurs.
- L’Assemblée législative fut élue contre les hommes qui avaient fondé la République de Février, Le Verrier était un des membres les plus actifs de la majorité qui prit place sur les bancs de la Chambre, cependant son esprit logique ne l’empêcha pas d’y voir juste dans les questions tenant à l’organisation des services télégraphiques. Nommé rapporteur de la Commission chargée d’examiner les projets du gouvernement, il avertit l’administration du danger de conserver un système employant deux lignes pendant qu’une seule suffisait en Angleterre et aux Etats-Unis. Après avoir protégé l’administration contre ses propres excès, il réfutât avec énergie les sophismes intéressés des partisants de la télégraphie optique, qui
- persistaient à prétendre que les lignes télégraphiques étaient d’un emploi précaire et incertain. Enfin, il fitcomprendre à l’Assemblée, qu’il fallait que le réseau télégraphique prit pour base le réseau des voies ferrées, dont il était destiné à rendre l’exploitation plus facile et moins dangereuse. C'est grâce à lui qu’on voit la vapeur et l’électricité se réunir pour porter successivement sur tous les points du territoire, la vie et la lumière.
- Un peu plus tard, toujours pendant cette même année 1850, il fut chargé de faire un rapport sur les moyens de mettre à la disposition du public cet instrument admirable, qui annihile pratiquement l’espace et permet à l’absent d’assister jour par jour par la pensée aux évènements de la vie à sa famille.
- Une multitude de gens alarmés, par les progrès apparents d’une agitation factice, s’imaginaient que la France allait prendre feu, si on mettait à la disposition des agitateurs, les moyens de se communiquer les avis, les renseignements avec une rapidité voisine de celle de la pensée elle-même.
- D'autres consentaient bien à ce que le public put se servir des télégraphes, mais le tarif exhorbi-tant qu’ils proposaient empêchait de prendre au sérieux la faculté dont ils faisaient la concession à contre cœur. L’usage du droit concédé eut été en outre entravé par une multitude de formalités gênantes en ruinant pratiquement l’usage.
- Son rapport déposé dans la séance du 18 juin, restera un modèle de bon sens pratique et de véritable libéralisme. Il répondit avec un égal succès aux trembleurs qui voulaient restreindre la télégraphie à l’expédition des dépêches officielles, et aux fous qui proposaient d’adopter un tarif uniforme, régime qui appliqué prématurément, sous l’empire d’une taxation élevée aurait entravé le développement d’une branche nouvelle des contributions indirectes.
- C’est lui qui fit servir le télégraphe électrique à la détermination de la longitude de Greenwich par rapport à celle de Paris. Mais dans cette entreprise, comme dans toutes celles analogues, il ne faisait que réaliser les progrès entrevus par Arago et n’avait à triompher que des difficultés matérielles d’exécution. 11 ,fut loin d’en être de même lorsqu’il eût l’idée d’employer la vitesse de l’électricité à devancer celle des orages, c’est-à-dire
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- de constituer la vitesse météorologique à l'état de science réellement utile.
- Dans cette partie de son œuvre Le Verrier eût à lutter contre les préjugés les plus terribles, ceux qui régnent dans le sein des castes savantes, destinées par profession à éclairer les autres.
- A peine était-il nommé directeur de l’Observatoire que la guerre éclata dans la première classe de l’Institut, guerre incessante, acharnée, impitoyable. L’ouragan du io au 14 novembre 1854 amenait la perte du Royal Charles dans la mer d’Irlande et du Henry IV dans la mer noire. La succession rapide de ces deux catastrophes démontrait que les mouvements aériens les plus violents mettaient 3 ou 4 jours à traverser l’Europe de part et d’autre et que toutes les tempêtes abordaient notre continent par l’ouest et suivaient des trajectoires assez semblables, pour que l’observation des tempêtes passées put servir à prévoir la route que suivraient les tempêtes de l’avenir.
- Non content d’établir ces grands faits physiques par la combinaison de 2?0 observations différentes recueillies en quelques jours il faisait écrire par Alexandre de Humboldt mourant, une lettre dans laquelle ce savant illustre déclarait qu’il était partisan de la création d’un système d’avertissement scientifique.
- Cependant le service nouveau était attaqué avec une sorte de fanatisme par le célèbre Biot, qui refusait énergiquement à la météorologie le nom de science et mettait les prédictions de Le Verrier sur le même niveau que celles des féticheurs de l’Afrique Australe. En même temps, il avait à se défendre, contre les devins attitrés, successeurs de Mathieu Langsberg, et était réduit à lutter contre Mathieu de la Drôme. L’exécution même de ses plans fut entravée par des débats sans cesse renouvelés.
- Lorsqu’à la fin de l’Empire, au commencement de l’année 1870, le gouvernement destitua Le Verrier, ses entreprises météorologiques avaient été une des armes principales entre les mains de ses ennemis pour amener la catastrophe.
- Cependant il n’avait point été découragé par le résultat de tant d’efforts. En 1874, lorsque M. Thiers lui eût rendu le poste qu’il remplissait avec tant de distinction, il reprit avec passion le cours des travaux, dont le but était de donner à la télégra-
- phie une spécialité utile et glorieuse. Son rêve était de voir les phénomènes météorologiques et astronomiques signalés dans tous les pays civilisés avec le même zèle que les cours de la Bourse, ou les événements politiques. r
- Nous l’avons vu applaudir avec enthousiasme àî toutes les tentatives même hasardées, qui avaient pour but d’arriver à la prédiction rationnelle. II| fut le premier à appeler l’attention des savants,, sur les tentatives faites par le Bureau météorologique du New-York Herald, pour annoncer les; bourrasques qui, traversant l’Atlantique, viendraient réellement aborder nos côtes.
- 11 était un admirateur passionné des efforts que fit le général Meyer pour organiser, en Amérique, le corps des signaux, et pour étendre à toute la terre le système des observations simultanées. Si le réseau météorologique universel a pris tant de développements, c’est à ses efforts persévérants ej à l’autorité de son nom que l’on doit son extension progressive.
- Non-seulement, nous avons été témoins de ses efforts persévérants, mais le confident de ses craintes que nous pensions exagérées, mais qui étaient produites par sa perspicacité hors ligne. Que de fois, ce grand homme n’a-t-il pas exprimé devant nous la crainte devoir les études météorologiques et atmosphériques, ces deux branches de la science du ciel, dont il voulait faire un tout inT divisible, irrémédiablement séparées l’une de l’autre, au moins en France, après sa mort.
- On trouvera, dans la Prédiction du Temps, que! nous avons publiée chez Gauthier-Villars, quelque temps avant la mort de Le Verrier, un grand nombre d’anecdotes, qu’il serait trop long de rapporter ici, et qui permettaient d’apprécier comme elles le méritent, les idées qu’il professait sûr l’avenir de la météorologie scientifique.
- C’est en vertu de la grande et belle pensée d’aller chercher dans les régions mystérieuses, plus voisines du milieu céleste, les signes et les symptômes des grandes perturbations, qu’il encouragea la construction des observatoires en montagne. Il voulait que les hauts sommets de la planète fussent occupés par des vigies scientifiques semblables à celles qui prennent place dans le « nid de corbeau »des explorations polaires.
- 11 prétendait que ces factionnaires placés dans la mature de notre terre fussent reliés télégraphique-
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- ment au centre de l’actiVité scientifique, au bureau local de la météorologie et de l’astronomie. S’il avait connu l'existence du téléphone nul doute qu’il ne fut parvenu à en imposer l’usage à tous les observatoires afin que les deux et l’atmosphère, fussent.soumis sans relâche à la surveillance d’un agent secret présent à la fois dans toutes les latitudes, profitant de tous les météores, de tous les coups de foudre, de tous les nuages et de tous lès horizons diaphanes, observant l’air là où il ne peut observer le ciel, et observant le ciel, la où il ne peut observer l’air.
- Nous dirons une autre fois, ce qu’il faut penser de cette conception magnifique, digne de l’homme qui a portéjusqu’aux dernières limites de l’abstraction la théorie Newtonniène, et dont le talent d’analyste ne sera jamais surpassé. Nous raconterons ailleurs, ce qui a fait échouer cette grande tentative, dans laquelle Le Verrier a épuisé les forces qui lui restaient après avoir terminé son co • lossal labeur.
- Lorsque l’Empire tomba, Le Verrier était membre du Sénat. 11 accepta avec résignation le changement politique qui menaçait jusqu’à son existence matérielle. Il ne vit que la France envahie. Il n’eut qu’une passion, contribuer à la défendre.
- Ayant eu l’occasion d’expérimenter par lui-même la puissance et la portée de la télégraphie optique exécutée à la lumière électrique, il consacra tout le temps de l’investissement de Paris à des études exécutées dans le Midi. Si la faim n’avait arraché les armes aux Parisiens frémissants, les signaux militaires de Le Verrier auraient certainement été utilisés pour la défense nationale. Mais les expériences auxquelles il a coopéré avec une abnégation si patriotique n’ont point été perdues.
- Les résultats en ont été consignés dans une note que M. Dumas a lu à l’Académie des Sciences, le i % mars 1871, et qui estintituléé : Etablissement de signaux pour le servicee des places portes et des armées en campagne.
- Ces recherches exécutées sur une échelle rigoureusement pratique étaient entreprises pour le comité ^supérieur dé la défense de la vallée du Rhône aux frais de M. Maistre, grand manufacturier de l’Hérault et dans un but d’utilisation immédiate au milieu d’un immense danger public.
- Les distances entre les postes étaient énormes et
- même sans précédents, elles variaient de 60 à lOO’ kilomètres. • ..........
- Les appareils mis en œuvre étaient assez simples pour que les plus modestes ouvriers fussent à même de les construire. On employait la lumière du soleil, la lumière oxhydrique et la lumière au magnésium aussi bien que la lumièie électrique* Tout était arrivé à l'état où le fonctionnement aurait été assuré dans les 48 heures, soit pour mettre en rapport Lyon avec les Alpes, soit pour le ser* vice des Etats-Majors, si la paix n’eut interrompu une guerre malheureuse. Les succès obtenus par le colonel Mangin, avec les .projecteurs, sont la suite et le développement de ces honorables tentatives.
- Comme on le voit, par cet exemple, Le Verrier fut un des hommes qui n’ont jamais désespéré de l’avenir de la France, et qui, dans des circonstances à jamais déplorables ont mis à son service tout ce qu’ils possédaient de science et de force vive.
- W. de Fonvielle.
- ERRATUM
- Dans notre article sur les canalisations à Paris, nous avons commis une erreur que nous tenons à rectifier.
- En décrivant le mode de régulation du courant dans les machines de l’usine Drouot, nous avons indiqué que les inducteurs de deux dynamos étaient excités en série à 240 volts, conformément au croquis de la distribution (fig. 10, p. 606). En réalité, c’est le circuit inducteur de chaque machine qui est relié aux barres du tableau, à 220 ou 240 volts. En les réunissant, comme nous l’avons dit, on solidariserait par trop les deux machines dont la force électromotrice doit être indépendante dans une certaine mesure. Ce qui nous a trompé, c’est le fait que dans les machines du type de 800 ampères, les bobines des inducteurs sont groupées en quantité, et que, dans notre cas, on les a reliees en série pour que le courant d’excitation restât le même, avec une différence de potentiel double.
- E. M.
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- FAITS DIVERS
- La Société internationale des Electriciens a orgénisé une série <de Conférences à l’Exposition universelle, qui auront lieu les mardis et jeudis matin, à 10 heures. Voici le programme de ces conferences-promenades :
- Jeudi 4 juillet. M. Napoli, appareils de précision.
- Mardi.9 ' — M. Sarcia, accumulateurs électriques.
- Jeudi il — M. Seligman-Lui, télégraphie.
- Jeudi 18 — M. Hospitalier, Appareils industriels de mesure . électrique. .
- Mardi 23 — M. le capitaine de Place, appareils électriques militaire.
- Jeudi 25 — M. Dumont, appareils de chemins de fer.
- Mardi 30 — M. Hillairet, moteurs et transmission de force. Jeudi 1" août. M. de la Touane, téléphonie.
- Mardi 6 — M. Arnoux, machines dynamo à courant continu.
- Jeudi-8 — M. Lemonnier, application de l’éclairage élec-
- trique à l’art militaire et à la marine.
- Mardi 15 — M. Picou, machines à courants alternatifs, transformateurs.
- Chaque conférencier fixera le lieu du rendez-vous.
- Parmi les transports de force effectués à l’Exposition, un des plus importants est celui qui fournit la force motrice à l’exposition du matériel agricole (classe 49). Cette classe est située le long du quai d’Orsay, en amont du pont de l’Alma; elle comprend tout le matériel agricole, dont une grande partje doit être nécessairement exposée en activité, sous peine de perdre une partie de son intérêt.
- Divers motifs ayant fait renoncer à actionner directement par machine à vapeur la transmission de mouvement de 200 mètres de longueur installée dans cette classe, l’administration à décidé de transporter électriquement du Palais des machines les 25'chevaux demandés par les exposants.
- La force motrice est fournie par la machine à vapeur de V. Brasseur, dans la1 classe 5a. Les deux dynamos génératrice et réceptrice, appartiennent à la Société pour la transmission de la force par l’électricite, et la ligne en bronze silicieux, de 2800 mètres de longueur environ « aller et retour », sera installée par la maison Lazare Weiller.
- Cette ligne qui doit suivre l'avenue Bosquet, n’a pu être encore mise en place, par suite des retards apportés par la préfecture dans l’autorisation qu’elle avait à donner pour l’établissement de cette partie de l’installation.
- Les difficultés sont actuellement aplanies, les poteaux en acier qui doivent supporter les conducteurs sont en place, et la ligne, qui devait être primitivement en fil nu et dont la préfecture de police a exigé l’isolement, va être prochainement posée. Le transport s’effectuera sous une différence de.potentiel de 1000 volts.
- Nous avons déjà parlé du transport de force effectué entre
- le Palais des machines et le matériel agricole. Une autre transmission, également intéressante, a été faite pour les besoins de la classe 56 : matériel et procédés de couture et de confection des vêtements. Cette classe comprend une annexe assez importante, située au premier étage de la galerie de pourtour du Palais des machines, à gauche de la galerie d’honneur; les machines légères, telles que les machines à coudre, à faire les chaussures, etc., ont été installées de préférence dans cet emplacement.
- Il y avait nécessité à mettre ces machines en mouvement sous les yeux du public, malgré leur éloignement des machines motrices. La solution la plus simple était une transmission électrique de force; il s’agissait de transporter 30 à 35 chevaux. La Compagnie Edison s’est chargée de l’installation de la génératrice, de la réceptrice et de la ligne, et la classe 56 du montage de la transmission de mouvement. La force motrice est fournie par la machine motrice du Creuzot (classe 62).
- Cette intéressante transmission de force fonctionne régulièrement depuis une quinzaine de jours. Etant donnée la distance relativement faible de la génératrice et de la réceptrice, le transport s’effectue sous faible tension, et la différence de potentiele aux bornes de la génératrice ne dépasse pas 100 volts. • >
- On cherche depuis longtemps un moyen automatique de transporter à l’intérieur des villes des objets légers et de faible volume; si nous en croyons VElectrical World de New-Yok, il était réservé à l’électririté de fournir la solution de ce problème, et voici quelques détails sur l’appareil construit dans ce but par la Portelcctric Company.
- C’est une application de la propriété bien connue qu’à une hélice parcourue par un courant électrique d’exercer une attraction, une sorte de succion, sur un noyau en fer placé près de son axe. Si, par exemple, on introduit l’extrémité d’une barre de fer dans une hélice, sous l’action du courant la barre sera attirée, et prendra une position d’équilibre qu’elle conservera pendant la durée de l’action magnétisante.
- On conçoit qu’avec un certain, nombre d’hélices, mises bout à bout, et un dispositif faisant successivement passer le courant dans chacune d’elles, la barre de fer, placée à une extrémité de la ligne, s’avancera progressivement jusqu’à l’autre. Tel est le principe de l’appareil construit par la Port-electric Company, dans lequel la barre de fer est remplacée par un wagonnet, et les hélices par la voie elle-même.
- Le wagonnet en acier est de forme rectangulaire très allon gée et monté sur quatre roues.
- La voie, aérienne, se compose de deux rails et, de distance en distance, des bobines représentant les hélices, sont enroulées sur des cadres, perpendiculairement aux rails. Ces bobines reliées entre elles et à une source d’électricité, sont munies chacune d’un dispositif permettant la fermeture ou la rupture automatique du circuit. Le wagonnet, attiré par la première bobine, s’avance, et quand l’action attractive après avoir diminué est sur le point devenir répulsive, le circuit s’ouvre et l’hélice suivante agit à son tour.
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- La vitesse se trouve réglée par la force contre-électromo-tr'ice 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 nécessaire à la conservation de cette vitesse.
- Une personne qui a été frappée par la foudre décrit ainsi ces sensations :
- « Je fus renversé par terre comme par un coup de massue et je croyais voir une pluie de feu devant mes yeux, je sentis le courant électrique traverser mon corps et mes jambes. Je n’avais pas perdu connaissance tout à fait, mais j’avais le sentiment comme si mes jambes avaient été coupées.
- « Cependant, après quelque temps, je pouvais les mouvoir de nouveau, mais mon bras gauche était pendant assez longtemps comme paralysé, puis j’y éprouvais une chaleur intense suivie d’un sentiment de froid, mais grâce à des frottements énergiques j’étais à même d’écrire au bout de deux heures. Ma montre s’était arrêtée ei n’a jamais marché depuis. J’avais des brûlures dans la main droite et sous la plante des pieds. »
- Éclairage Électrique
- M. Lyon-Allemand, au nom de la troisième commission, a représenté au Conseil municipal de Paris, à la séance du 3 juin, que la Société Surry-Montaud, une des six sociétés auxquelles il avait accordé des concessions pour l’éclairage de la voie publique, n’avait pas encore versé les droits d’enregistrement.
- D’après les termes mêmes de la délibération, la concession peut être retirée, faute par les concessionnaires d’avoir commencé les travaux dans les deux mois de la notification de l’arrêté préfectoral. Mais il se produit ce fait bizarre que l’arrêté, ne pouvant être notifié qu’après le paiement des droits, il suffit de rie pas les payer pour obtenir une concession indéfinie.
- Pour remédier à cette situation le Conseil municipal a rapporté, pour n’avoir pas versé les droits d’enregistrement, la délibération par laquelle il accordait un secteur d’électricité à la Société Surry-Montaud.
- L’éclairage électrique a fait des progrès rapides en Bavière et notamment à Munich et dans le voisinage de cette ville, où 9 sociétés ont fait un total de 116 installations d’élairage électrique, comprenant 588 foyers à arc et 23241 lampes à incandescence, dont 4900 dans les trois théâtres royaux de Munich.
- En fixant l’intensité lumineuse moyenne des premiers à 900 bougies et celle des derniers à 16, on obtient ainsi un total de 900896 bougies; 256 foyers à arc et 6689 lampes à incandescence sont alimentées au moyen de moteurs à gaz, 333 arc et 14610 lampes à incandescence par des machines à
- ’ vapeur et 90 et 1934 respectivement par des moteurs hydrauliques. • _
- Une nouvelle demande de concession d’un secteur d’éclairage électrique a été adressée au Conseil municipal de Paris par M. Berthier. La question a été renvoyée à la troisième^ commission. ^ _______
- Télégraphie et Téléphonie
- On a distribué à la Chambre des députés le projet de loi approuvant la convention provisoire passée le r7 mai entre l’administration des colonies et la Compagnie « Eastern Te-, legraph » pour l’établissement d'un câble sous-marin, entre Obock et Périm, et pour l’exploitation et l’entretien de ce câble pendant vingt ans, moyennant une subvention annuelle de 37000 francs.
- L’exposé des- motifs rappelle que jusqu’à ce jour les échanges de télégrammes entre la métropole et le gouverne-, ment d’Obock se sont faits par Aden, d’où les dépêches sont acheminées par bateau à Obock.
- Malgré la petite distance qui sépare Aden de notre colonie, il en résulte, le plus souvent, dit l’exposé des motifs, dans la transmission des dépêches, des retards qui, de récents événements Pont prouvé, peuvent n’être pas sans présenter de sérieux inconvénients. !
- Il est fait ainsi allusion à un télégramme envoyé à Obock à l’amiral Olry, modifiant ses instructions pour l’affaire Atchinof. La dépêche est arrivée vingt-quatre après le born* bardement de Sagallo, et, si nos renseignements sont exacts, elle invitait l’amiral à surseoir à toute exécution manu militari. _______
- Le tableau suivant donne une idée du développement rapide du réseau téléphonique de Berlin, dont le ioooo* abonné
- été relié le 27 mai dernier.
- Le réseau comprenait le 1 ” avril 1881. 50 abonnés,
- — — à la fin de 1881. -U 00 1
- — — — 1882. 1 0
- — — — 00 .00 1623 —
- — — — 1884. 2412 —
- — — — 1885. 4324 —
- — — — 1886. 5507 —
- — — — 1887. 6954 —
- — — — 1888. 9 '99 —
- — — le 1" avril 1889. 9534 —
- — — le 27 mai 1889. IOOOO —
- Le pavillon de la Société générale des Téléphones au Champ-de-Mars est ouvert au public, qui paraît s’intéresser vivement aux auditions téléphoniques de l’Opéra et de la plupart des autres théâtres de Paris.
- 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 XXXIII) SAMEDI 13 JUILLET 1889 N° 28
- SOMMAIRE. — Le centenaire de Ohm; Cornélius Herz. — Découvertes des lois d’Ohm (discours de M. Lommel); Frank Geraldy. — Les locomotives à l’Exposition ; Marcel Deprez. — Les lampes à arc; Gustave Richard. — Explication du choc en retour, Firmin Larroque. — Etude sur la durée de l’éclair; E.-L. Trouvelot. — Lampe à arc Chauvet-AIéamat ; E. Dieudonné. — Sur l'histoire des électromètres; Pellissier. — Chronique et revue de la presse industrielle : Etats-Unis; France. — Revue des travaux récents en électricité : Sur l'occlusion des gaz dans l’électrolyse du sulfate de cuivre, par M. A. Soret. — Tachymètre hydraulique de M. Thibeaudeau. — Discussion sur la Conférence du Dr Lodge, relative aux éclairs et aux paratonnerres. — Influence de l’aimantation sur la conductibité électrique des métaux, parM. Goldhammer. — Faits divers.
- LE CENTENAIRE DE OHM
- Le 16 mars dernier, il y avait juste un siècle que le grand savant Georg-Simon Ohm dont les électriciens ont associé le nom à ceux des plus illustres tels que Volta, Galvani, Ampère, Coulomb, Faraday, Franklin et Henry, était né dans la petite ville d’Erlangen en Bavière. Les savants allemands, et plus particulièrement les physiciens qui ont fait de l’électricité le but de leurs recherches n’ont pas voulu laisser passer cet anniversaire sans le célébrer dignement, et comme nous l’avions déjà annoncé il y a quelque temps (B» un comité s’est formé afin de recueillir les fonds nécessaires pour élever un monument à l’auteur de la loi de Ohm.
- C’est à Munich, la ville où il a professé pendant la fin de sa carrière, qu’on se propose de fixer son souvenir en lui élevant une statue. Une plaque commémorative doit être placée à Erlangen sur la maison où il est né.
- Cette idée a été accueillie avec beaucoup de faveur en Allemagne. Les principales universités sont représentées dans le comité qui se compose d:‘s plus grandes illustrations de ce pays.
- Mais ce n’est pas seulement dans sa patrie que cette idée a trouvé des adhérents ; l’Autriche ne pouvait oublier que Ohm appartenait à cette Allemagne du Sud dont elle était le centre
- (l) La Lumière Électrique, v. XXXI, p. 349.
- lorsqu’il vint au monde, et les savants autrichiens n’ont pas hésité à s’associer à cette idée généreuse.
- L'Angleterre, également, s’est souvenue que c’est chez elle qu’on a reconnu en premier lieu le mérite des travaux .de Ohm, et la Société Royale qui accordait à celui-ci, alors ignoré et méconnu, la médaille de Copley, en 1841, a constitué aussi un comité dans le même but.
- Il est regrettable qu’en raison des circonstances sur lesquelles nous n’avons pas besoin d’insister, un certain nombre de savants français ait cru devoir s’abstenir.
- Le moment actuel est bien choisi pour retracer la carrière du grand savant auquel on doit les lois du courant électrique qu’il découvrit par un véritable trait de génie, sans, avoir fait au préalable aucune expérience, et simplement en appliquant à l’électricité les lois de la propagation de la chaleur dans les barres métalliques.
- Ces lois ainsi établies intuitivement, Ohm les vérifia par des expériences concluantes.
- Le père de Georg-Simôn Ohm appartenait à une famille d’artisans établie à Erlangen, à la fin du dix-septième siècle.
- Vers cette époque l’Électeur de Bavière fonda à Erlangen une université protestante. Cet évènement amena dans la maison de l’humble famille Ohm un étudiant en mathématiques qui paya une partie de son loyer en donnant à celui qui fut le père de Ohm ’des leçons d’arithmétique et de géométrie.
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- En 1789; la famille de ce brave homme s’augmenta d’un fils, Georg-Simon, qu’il envoya quel que temps au gymnase afin qu’il y acquit les connaissances dont il avait appris à apprécier la
- valeur.
- Il ne tarda pas à s’y faire remarquer, lui et son frère cadet; aussi, lorsqu’en 1804, le roi de Bavière nomma à la chaire de mécanique Charles de Langsdorf, mathématicien qui jouissait alors d’une certaine renommée, celui-ci ayant entendu parler du petit Georg-Simon et de son frère voulut les voir; il fut frappé de leurs heureuses dispositions et dans son enthousiasme leur promit une célébrité pareille à celle des frères Bernoulli, en quoi il ne fût prophète qu’à demi.
- Grâce à la protection d’un petit libraire d’Erlangen, Georg-Simon suivitles cours de.l’université pendant dix-huit mois; mais comme le père Ohm n’était pas assez riche pour se charger de l’éducation des deux enfants, l’aîné dût enseigner les mathématiques dans une maison particulière en Suisse, dans le canton de Berne. De la, il alla à Zurich, où il gagna sa vie comme répétiteur, tout en poursuivant ses propres études.
- En 1811, il revint à Erlangen pour passer ses examens de Privat-docent. Ce grade lui valut une chaire à l’Ecole supérieure de Bamberg, mais au moment où le jeune professeur allait venir en aide à son père affaibli par l’âge, 1 ecole de Bamberg fut brusquement supprimée. C’était l’époque de la levée en masse contre la France. Ohm ne pouvait laisser sa famille dans la misère; il revint à Erlangen et se remit courageusement à l’étau, pour demander au travail manuel le pain qu’il ne pouvait gagner avec toute sa science. 11 avait alors vingt-quatre ans.
- C’est dans ces circonstances pénibles qu’il publia à Erlangen son Essai sur la géométrie. 11 essayait dans cet ouvrage de montrer comment les études géométriques peuvent servir à développer la raison des élèves, et donnait des preuves d’un esprit véritablement philosophique j1).
- Parallèlement à ses recherches spéciales en électricité, Ohm a poursuivi pendant toute sa carrière des études de physique mathématique.
- En 1827, lorsqu’il mettait la dernière main à son grancl ouvrage, il avait établi le plan d’une Phy- (*)
- (*) Dans la préface de cet opuscule, Ohm fait quelques allusions à son état de misère; de là probablement la légende qui veut que son oeuvre ait été écrite dans une chambre sans feu.
- sique moléculaire, et c’est dans le but de donner suite à ce projet qu’il publia, en 1849, à Nuremberg, un Traité de la Géométrie de l’espace avec un système de coordonnées obliques. 11 n’acheva pas le second qui était déjà en préparation. Suivant son expression il espérait faire pour les atomes ce que Newton avait fait pour les corps célestes.
- Ses cours à l’Université de Munich ont été réunis et forment un Traité de Physique.
- En 1833 le roi de Bavière avait mis fin à la misère de Ohm en le nommant professeur à l’École polytechnique de Nuremberg, dont il devint ensuite directeur. Mais ce n’est qu’en 1849 qu’on nomma l’auteur des lois du galvanisme professeur à l’Université de Munich où il est mort sans avoir été reçu membre d’aucune société académique, pas même de celle de Bavière.
- Au commencement de l’année 1834, il eut une première attaque d’apoplexie, qui l’avertit que sa fin était proche. 11 mourut subitement le 6 juillet à 10 heures du soir, Une demi-heure auparavant il s’était gaiement entretenu avec ses amis des persécutions dont il avait été l’objet à Cologne.
- Ohm n’a jamais fait faire son portrait. On ne connaît de lui qu’une photographie très mauvaise prise en 1846. Cette photographie a servi à faire le buste que l’Académie des Sciences de Munich a fait mettre dans la salie de ses séances et celui que le roi Louis a fait placer dans le Panthéon Bavarois.
- L’infortuné savant reçut une lettre officielle dans laquelle on le prévenais qu’un physicien qui professait des idées pareilles n’était pas digne d’enseigner la science. Cet homme illustre auquel l’Allemagne va élever aujourd’hui une statue fut obligé de retourner dans sa ville natale où il végéta dans la misère pendant six ans jusqu’en 1833.
- Il ne cessa pas, durant cette période, de s’occu-per'des études qui l’ont rendu célèbre, comme on le verra par l’énumération suivante de ses principaux travaux.
- Les nombreux mémoires de Ohm se rapportent pour la plus grande partie au sujet traité dans son ouvrage fondamental.
- Nous citerons, en particulier :
- Coup d’œil sur les lois de la conductibilité électrique des métaux (a) ;
- Essai d'une théorie des phénomènes galvanoscopi-ques engendrés par les forces galvaniques (1826).
- Enfin le plus important sur la
- Détermination des lois suivant lesquelles les mè~ taux conduisent l’électricité de contact ;
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- Théorie des appareils voltaïques et du multiplicateur de Schweigger.
- Ces recherches ont été développées dans divers mémoires parus en 1827 et 1829, dans les Annales de Schweigger, et surtout dans son mémoire sur la Détermination théorique des lois de Véchauffement des fils conducteurs par le courant galvanique et l’influence du pouvoir des pointes sur les courants (2) et sur Les rapports de tension et de diffusion de l’électricité (’).
- Ohm revint souvent à la charge au sujet de ses idées et soutint de nombreuses polémiques, comme le prouvent les divers mémoires suivants:
- Les piles hydro-électriqùes suivent-elles ou non les lois que la théorie leur assigne ? (') ;
- Recherches sur l’état électrique d’un circuit galvanique fermé;
- Examen des diverses propriétés de la pile (5) ;
- Sur une propriété conmie du circuit électrique ;
- La théorie du circuit voltaïque (fi).
- Ainsi, pendant huit ans, le grand physicien dut lutter contre ses contradicteurs, et il n’y avait guère à cette époque, en Allemagne du moins, que le célèbre Fechner, professeur à l’Université de Leipzig, qui soutint avec vigueur la justesse de ses vues. Enfin la réaction se fit partout, et, conformément à l’adage : nul n’est prophète en son pays, ce fut d’Angleterre que vint la première confirmation dü mérite de Ohm. La Société Royale lui accorda en 1841 la grande médaille de Copley, après un rapport élogieux de la Commission, dont nous extrayons ce qui suit :
- « Dans son ouvrage, le docteur Ohm, a été le premier à établir les lois de la pile électrique, fait de la plus haute importance.
- « 11 a montré qu’il n’existait pas de différence entre la quantité et l’intensité d’un courant; il a établi, par ses recherches théoriques et expérimentales, que le courant engendré par une pile est égal à la somme des forces électromotrices divisée par la résistance totale du circuit et que lorsque ce quotient est constant, de quelque nature que soit le courant, qu’il provienne d’une source chimique ou thermo-électrique, le résultat est le même.
- (') Annales de Poggendorff, 1825.
- (’) Annales de Kaestner, v. XVI (1829).
- (’) Loc cit., v. XVII, même année.
- (* *) Journal de Schweigger, v, LVIII (1830).
- (6) Loc. cit., v. LXII1 (1831).
- (6) Loc. cit., v. LXV (1832) et v. LXVII (1833).
- « 11 a aussi donné le moyen de déterminer avec exactitude les résistances et les forces électromotrices. Quoique les travaux de Ohm aient été dédaignés pendant plus de dix ans, et que Fechner soit le seul physicien qui s’en soit occupé, cependant, dans ces dernières années Gauss, Lenz, Ja-cobi, Poggendorff, Henry et d’autres physiciens éminents ont reconnu la valeur de ces recherches (x).
- « Les électriciens les plus expérimentés d’Angleterre ont proclamé hautement l’importance et l’exactitude de sa théorie.
- « On doit remarquer d’ailleurs », dit le rapport de la Commission, « que cet accord de la théorie et de la pratique est tout à fait indépendant des hypothèses qu’on peut faire sur la nature même de l’électricité. »
- Comme nous l’avons dit, Ohm avait appliqué rigoureusement à la propagation de l’électricité, les principes et les méthodes développés ppr Fourier, une des gloires de l’Académie des science? de France.
- Ce livre n’eût pas un grand succès, cependant. l’auteur en tira quelque profit, car le gouvernement le nomma à l’École supérieure de Cologne, qui était sous la direction des pères jésuites.
- Dès cette époque, les propriétés des courants galvaniques avaient frappé son imagination. Il conçut le projet d’étudier les lois de leur propagation, et son habileté manuelle lui fournit les moyens de construire lui-même les appareils nécessaires à ses recherches.
- En 1826, il obtint des directeurs de l’établissement de Cologne, un congésuffisamment prolongé pour pouvoir aller à Berlin afin de poursuivre ses travaux dans des conditions plus favorables. Ils furent couronnés de succès et en 1827 Ohm publia son grand ouvrage sur la Théorie mathématique de la pile (z) qui a assuré l’immortalité à son nom.
- Appliquant aux phénomènes du flux électrique, à l’état de régime, les principes indiqués par Fourier dans sa Théorie analytique de la chaleur, Fauteur arriva à sa célèbre loi, qu’il établit dans le cas où le conducteur est réduit à une simple ligne.
- Ce livre, qui restera toujours classique, a été traduit en anglais par Taylor, et inséré en 1841
- (i) Il est regrettable que le nom du physicien français douillet ait été omis dans ce rapport. C’est un de ceux qui ont fait le plus pour établir l’exactitude de la loi de Ohm.
- (*) DU galvaniscbe K et le matbematiscb bearbeittt
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- dans la collection de ses mémoires scientifiques, ce fut seulement dix-neuf années plus tard que Gaugain le traduisit en français.
- La publication du Traité mathématique de la pile, passa inaperçue de presque tous les savants; seul un critique qui rédigeait alors Y Annuaire scientifique de Berlin, daigna s’en occuper. C’était un adepte de la philosophie Hégélienne, et fort influent auprès du ministre de l’intérieur. Ce savant déclara qu’il était absurde de supposer que le fluide électrique n’avait qu’une dimension, comme cela résultait d’après lui des formules de Ohm.
- Ainsi édifié, le ministre de l’intérieur ordonna au directeur de l'École supérieure de Cologne de destituer l’auteur de ces hérésies.
- Una partie des détails qui précèdent a été empruntée à l’oraison funèbre de Ohm, prononcée par Lamont, devant l’Académie royal e de Bavière, dans sa séance de 1855.
- Ën dehors de cet honneur posthume le seul signe de reconnaissance officielle que Ohm ait reçu pendant sa vie est la croix de l’ordre du Mérite. Ce ne sera pas un des côtés les moins intéressants de la cérémonie de Munich, que de voir les représentants de la science officielle rendre hommage à la mémoire de Ohm et en tirer gloire pour le pays qui lui donna le jour et qui dut enfin reconnaître son éclatant mérite.
- Remarquons en terminant que Munich, cette Athènes de l’Allemagne, paiaît prédestinée à jouer un rôle important dans les fastes de la science électrique. C’est .dans cette ville, en effet, que Steinheil a fait les premières expériences de télégraphie électrique ; c’est également à Munich qu’il fit les remarquables expériences démontrant la possibilité de supprimer le fil de retour que l’on croyait jusqu’à lors indispensable au fonction-nnement du télégraphe électrique et le remplacement de ce fil de retour par la terre.
- C’est à Munich enfin que notre ami et collaborateur Marcel Deprez fit en 1882 la célèbre expérience de transmission électrique de la force, expérience qui eut un si grand retentissement, et dont les conséquences seront si grandioses.
- En cette occasion, qu’il nous soit permis de rendre de nouveau hommage aux efforts éclairés et persévérants du gouvernement Bavarois en faveur de la science.
- Cornélius Herz.
- DÉCOUVERTES DES LOIS D'OHM
- DISCOURS DE M. LOMMEL
- Un comité allemand comprenant un grand nombre de professeurs de physique, s’est formé il y a quelques mois dans le but d'ériger à Munich, un monument à la mémoire de Georges Simon Ohm, le célèbre physicien auquel nous devons les lois du courant électrique, à l'occasion du centenaire de sa naissance (16 mars 1789).
- Il a été naturellement publié beaucoup d’études et d’articles sur les travaux d’Ohm ; on s’est efforcé de populariser l'importance de ses découvertes, et de faire comprendre au public, qui les connaissait peu, comment elles sont labase indispensable de toutes les applications de l’électricité.
- Nous n’avons rien à apprendre dans ce sens à nos lecteurs; mais parmi ces manifestations de la reconnaissance et de l’administration de la postérité savante, nous en avons relevé une qui nous apporte des détails nouveaux, non sur les découvertes d’Ohm mais sur la façon dont elles ont été faites ; c’est le discours prononcé par M. Lommel, titulaire actuel de la chaire de physique à l’Université de Munich, et par conséquent successeur d’Ohm, à la séance solennelle où l’Académie des Sciences de Bavière honora la mémoire de l’illustre savant.
- Dans ce très intéressant discours, que nous reproduisons en entier, M. Lommel s’est surtout attaché à détruire la légende qui veut qu’Ohm ait découvert ses célèbres lois par une sorte d’intuition mathématique; en appliquant par une hypothèse hardie à l’électricité des formules qui n’avaient pas été faites pour elle.
- M. Lommel montre que Ohm trouva la loi des intensités par une série de recherches expérimentales; cela est si vrai qu’il fut d’abord amené à une formule inexacte par suite des variations de la pile qu’il employait comme source de courant ; on lira avec intérêt les détails que donne sur ce point le savant allemand.
- Je reconnais avec lui qu’au point de vue historique cela a sa valeur, je ne sais d’autre part si le génie d’Ohm était amoindri par la conception que nons donnait la légende. Sans doute, la loi physique n’est pleinement démontrée que lorsque de nombreuses expériences l’ont assise sur une large base, mais il y a quelque chose de grand à voir un
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- homme découvrir et saisir d’un seul coup, par une vue géniale, le lien des phénomènes complexes ; annonçant ainsi d’avance ce que l’expérience prolongée viendra plus tard démontrer.
- Je ne puis croire d’ailleurs qu’Ohm ait abordé la recherche de ses lois sans aucune conception des faits qu’il allait étudier; ce n’est pas ainsi que procèdent les esprits propres à l’abstraction. Comme l’a si bien développé Claude Bernard, le savant est le serviteur de la nature, en définitive et va où celle-ci le conduit, mais il ne part pas sans avoir supposé une voie qu’il abandonnera docilement si l’expérience le commande.
- Le discours même de M. Lommel nous apprend d’ailleurs que la légende n’a pas tout à fait tort; ce que Ohm n’a pas fait pour la loi des intensités, il l’a fait pour celle des tensions ; il a fait usage des équations de Poisson et de Laplace qui n’étaient pas faites pour l’électricité, et cela est si vrai qu’il a établi d’abord la loi pour un solide n’ayant qu’une dimension, c’est-à-dire pour un corps irréalisable et impossible à expérimenter. Il ad’aillenrs agi de même pour ses études d’acoustique et c’était bien dans la nature de cet homme qui fut un grand physicien, et un géomètre plus grand encore peut-être.
- Je sais que la légende a été surtout accréditée par l’école de Pouillet qui voulait ne laisser à Ohm que la conception scientifique pour réserver à Pouillet la démonstration expérimentale. Le discours de M. Lommel nous montre que le savant allemand a produit cette dernière, il nous laisse penser aussi qu’il a eu en même temps le trait de génie de l’invention.
- Cela ne peut qu’augmenter notre admiration pour ce grand homme.
- ___ Frank Geraldy
- Discours prononcé, le 28 mars 1889, par M. E. Lommel, à la séance publique de l’Académie des
- Sciences de Munich.
- Messieurs,
- Le 16 mars dernier était le centenaire de la naissance, de Georges-Simon Ohm, le fils d’un maître serrurier d’Erlangen, maissi la condition de celui-ci était modeste ce n’en était pas moins un homme d'une intelligence remarquable qui éleva ses deux fils comme il aurait voulu être élevé lui-même; c’est-à-dire que non content de les initier de bonne heure aux secrets de son métier il les poussa à l’étude des mathématiques et de la phi-
- losophie en développant ainsi les grandes facultés que la nature leur avait dévolu en partage.
- Le cadet, Martin Ohm, devint un savant mathématicien et mourut professeur à l’École militaire de Berlin, l’aîné, Georges-Simon Ohm, s’éleva par son génie au rang de ces rares esprits dont le nom resplendit dans l’histoire de la science qu’ils ont enrichie de découvertes mémorables. Peu nombreux furent les contemporains qui surent l’apprécier à sa juste valeur et reconnaître l’immense importance de la loi des courants galvaniques par laquelle il inaugura sa carrière scientifique.
- Au commencement du siècle, Volta avait imaginé sa pile à colonne qui est une des plus étonnantes créations de la science humaine, et depuis cette époque de nombreux savants étaient sans cesse occupés à étudier sous toutes ses faces les propriétés merveilleuses du courant électrique. En 1800 déjà, Nicholson et Carlisle découvraient la décomposition de l’eau, vingt ans après Oersted observait ladéviatîon de l’aiguille aimantée, en 1821 Seebeck reconnaissait l’existence des courants thermo-électriques, et Ampère, en 1823, les phénomènes électro-dynamiques; enfin Schweigger et Poggendorff imaginaient, en 1821, la multiplication qui permettait de mesurer avec plus de précision l’action des courants électriques.
- Cependant ces études, ces observations nombreuses ne permettaient pas de soulever le voile mystérieux qui enveloppait encore les effets des courants galvaniques, elles contribuaient plutôt à en augmenter lepaisseur en multipliant les opinions controversées.
- En relisant les mémoires écrits à cette époque sur les courants galvaniques, on éprouve un étonnement profond en voyant les savants d’alors se débattre dans l’ombre là où tout nous paraît si clair et si évident, grâce aux découvertes d’Ohm. La plupart des physiciens d’alors semblaient se complaire dans le labyrinthe de leurs erreurs et personne n’avait encore saisi le fil qui devait conduire à la vérité.
- La découverte d’Ohm resta ignorée du plus grand nombre et quelques savants, seuls, tels que Poggendorff et Schweigger, Pfaff et Fechner reconnurent l’immense portée de ces lois et appliquèrent dès lors avec succès la nouvelle méthode à leurs propres études. II fallait une impulsion étrangère pour faire adopter en Allemagne les lois des courants qui sont aujourd’hui connues sous lenom de lois d’Ohm.
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- PouUIet avait fait connaître la loi d’Ohm, en France, dans des études publiées par lui en 1831 et 1837. Bien que ces travaux fussent l’un de cinq et l’autre de onze ans postérieurs à la découverte d’Ohm, Pouillet se considérait comme ayant vraiment découvert cette loi parce qu’il y était arrivé par la méthode expérimentale, tandis que Ohm, d’après lui, n’avait fait que les déduire mathématiquement en partant d’hypothèses plus ou moins plausibles.
- Cette légende a pris corps en France malgré d’éclatantes réfutations, et bien des auteurs français soutiennent encore aujourd’hui que Ohm est parti de simples hypothèses, qu’il a trouvé la loi par déduction et qu’il ne l’a confirmée que plus tard par l’expérience. Cette opinion se rencontre même en Allemagne, et c’est pour cela qu’il nous semble nécessaire de reprendre en détail l’histoire des grandes découvertes d’Ohm, en nous attachant uniquement aux mémoires originaux.
- Quand il s’agit de reconnaître des lois naturelles la méthode expérimentale consiste à établir par des observations nombreuses et répétées, la dépendance de l’effet et de la cause dans un phénomène naturel et d’établir ensuite leur rapport sous la forme d’une équation qui exprime cette dépendance en rendant aussi exactement que possible les cas particuliers observés.
- Lorsqu’il s’agit d’adopter la formule définitive, on est exposé à des erreurs qui peuvent très facilement passer inaperçues. 11 peut arriver que l’équation s’adapte exactement à des observations faites dans certaines limites, mais qu’elle ne soit plus applicable quand on étend ces limites; dans ce cas cette formule ne peut être regardée comme l’expression véritable de la loi naturelle cherchée, car elle devrait embrasser tous les cas sans.aucune exception.
- Ohm suivit la méthode expérimentale quand il chercha, en 1825, à approfondir la loi de la conduction; il était alors professeur au Gymnase de Cologne.
- Dans un opuscule intitulé : Etudes préparatoires sur la loi qui régit la conduction de l'èlectrecitè de contact dans les métaux (Journal de Schweigger, v. XXXX1V, 1825), il décrit les expériences qu’il fit dans 'ce but.
- Cette publication provisoire était prématurée car il établissait une formule fausse V = m log
- ! _|_ -J dans laquelle V réprésente la diminution
- de force (d'un courant) causée par l’introduction dans le circuit d’une longueur x de fil, m et a étant des constantes.
- Cette erreur, dont Ohm s’aperçut bien vite, provenait du peu de constance des éléments de la pile dont il disposait, et du peu d’étendue des expériences.
- La même année, en 1825, dans une lettre écrite à Schweigger et inséréedans le même volume, Ohm annonce qu’il a procédé à de nouvelles expériences à la suite desquelles il a été amené à modifier sa formule « de manière à ce que la force ne s’annule que lorsque x = 00 ».
- L’année suivante, en 1826, paraît enfin l’opuscule qui contient la remarquable découverte de la loi qui régit l’intensité du courant, publié dans le volume XXXXVI du Journal de Schweigger sous le titre : Détet mination de la loi de la conduction de l’électricité de contact dans les métaux ainsi qu’une théorie de la pile de Volta et du multiplicateur de Schweigger.
- « 11 espérait alors être en mesure » dit Ohm dans l’introduction, de donner une loi qui, à cause de la manière parfaite dont elle s’accorde avec les expériences les plus étendues et de l’unité qu’elle donne à tous les faits connus sur le courant doit être considérée comme une loi réelle de la nature.
- Pour éviter les variations si nuisibles du courant des piles hydro-électriques, Ohm employait alors une pile thermo-électrique sur le conseil de Pog-gendorff, et ses mesures lui démontrèrent que l’intensité du courant était en raison directe de la puissance de la source, tandisqu’elle était inversement proportionnelle à la résistance totale, ce qu’il
- exprime par l’équation X = 7—^-—.
- u “y- OC
- «. X représentant l’intensité de l’action magnétique sur un conducteur de longueur x,aetb représentant des quantités constantes dépendant de la source et de la résistance des autres parties du circuit ».
- Cette loi lui donnait la clef de tous les problèmes qui intriguaient tant de physiciens et il eut le talent de savoir l’employer.
- « Après avoir vérifié, dit-il, que cette équation par sa concordance avec les résultats nombreux que nous a donné la pile thermo-électrique constitue l’expression véritable de la loi naturelle, nous allons imintenant étendre nos recherches pour voir ce que cache encore cette formule.
- 11 développa alors les propriétés des piles et du
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- multiplicateur en suivant les mêmes méthodesqui sont encore en usage de nos jours dans les ouvrages de physique.
- Aussi pouvait-il écrire avec une juste fierté dans la conclusion de cette étude qui fit époque dans les annales de la science « la théorie de la pile et du multiplicateur que nous venons d’esquisser ici confirme plus encore que les expériences et les recherches dont elle découle, la justesse de la loi qui régit la conduction de l’électricitédans les métaux. Les phénomènes si dissemblables en apparence qui ont la pile pour théâtre se coordonnent en un bel ensemble ».
- Ce que Ohm désigne sous le nom de « théorie » ne contient que les conséquences immédiates de sa loi fondamentale déduite par induction et n’a rien de commun avec ce qu’on nomme proprement dit la théorie d’Ohm qu’il publia dans un grand ouvrage «die galvanische Kette » et qu’il a développé par la méthode analytique en se basant en partie sur des considérations hypothétiques. Comme on le voit, Ohm a découvert la loi par la méthode empirique et il expose là tout ce que Pouillet croyait avoir découvert six ans plus tard en appliquant la pile thermo-électrique à la découverte de la loi de l’intensité des courants. On ne trouve nulle part dans ce premier travail la moindre trace d’une hypothèse qui aurait pu le guider dans le choix de l'expression mathématique et la fausseté de la première formule prouve d’une manière irréfutable qu’il était alors bien loin des conceptions théoriques desquelles il essaya plus tard de déduire mathématiquement l’expression de la loi.
- Ce mémoire modèle purement expérimental contient l'exposition complète de la découverte de la loi qui a immortalisé le nom de Ohm et l’exposé des principales conséquences que l’on doit en tirer. Il est le plus important de tous les écrits de ce grand savant y compris le plus connu de ses ouvrages : La pile électrique au point de vue mathèmatbique.
- Un esprit comme celui d’Ohm habitué par les études mathématiques â rechercher les causes des faits devait être conduit à se demander si les faits prouvés ne pouvaient être considérés comme les conséquences nécessaires d’une représentation simple du mode de production de l’électricité au contact des corps hétérogènes et de la manière dont elle se propage dans les conducteurs.
- En 1826, il publia une note intitulée « Essai
- d’une théorie des phénomènes électroscopiques engendrés par un courant galvanique ». {Annales de Poggendoff, vol. VI et VII) dans laquelle il annonce la réussite de cette recherche qui non seulement confirme la justesse de la loi premièrement établie mais qui de plus l’amenait à une loi nouvelle presque aussi importante, la loi des tensions. Cette note n’était que l’introduction de l’ouvrage classique déjà cité.«La pile électrique au point de vue mathématique» qui parut en mai 1827. Dans c t ouvrage il Cherche, comme ;1 le dit dans la préface, à déduire de quelques principes la connaissance des différents phénomènes électriques connus sous le nom de galvaniques. Il atteignit complètement son bu:i en appliquant à l’électricité les idées de Laplace et de Poisson sur la conductibilité de la chaleur, et développa les lois mathématiques du flux électrique en se servant des procédés créés par les recherches de ces savants. C’est ainsi qu’il développa cette théorie généralequi reste encore inattaquable aujourd’hui ; pour la mettre en accord avec les idées et les expressions actuelles il suffit de remarquer que ce que Ohm appelle la force électroscopique ou tension n’est pas autre chose que le potentiel électrique.
- L’équation de Poisson et de Laplace qui forme également le fondement de la théorie d’Ohm montre, il est vrai, que dans un conducteur parcouru par des courants permanents, l’électricité libre ne se trouve répandue qu’à la surface comme dans le cas de l'équilibre électrique, mais cette couche d'électricité a une distribution différente dans le cas des courants que dans le cas de l’équilibre. Ohm, au contraire, avait admis que l’électricité libre se trouve répandue dans toute la section du conducteur et cette opinion fut vivement combattue parcequ’elle semblait imcompatible avec la nature de l’électricité. Les nouvelles manières de voir qui ne prêtent plus à cette contradiction, sans rien changer aux formules et conclusions d’Ohm, n’ont fait qu’affermir sa théorie. L’extension qu’on donna plus tard à sa théorie pour les conducteurs à deux ou à trois dimensions avait été pressentie par Ohm et ses idées sur les courants non permanents ou courants de charge correspondent complètement avec les idées modernes. Comme nous l’avons déjà dit, ce n’est pas au cours de ce travail que la loi de l’intensité fut découverte en premier lieu : au contraire, la loi trouvée par l’expérience a servi de pierre de touche pour la théorie d’où on
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- peut la déduire. Mais l’éclat de cette déduction théorique ramena tellement dans l’ombre les pénibles travaux préparatoires faits par voie empirique que cette légende n'eut pas de peine à s’établir que Ohm avait déduit ses lois d’hypothèses toujours attaquables.
- Ohm trouva d’abord bien des incrédules et des critiques. Arrêté'dans sa carrière académique par , des passe-droits, il donna sa démission de professeur au gymnase et rentra dans la vie privée. Vexé et humilié il ne resta cependant pas inactif pendant les six années qui sécoulèrent jusqu’à sa nomination à la chaire de physique de l’École polytechnique de Nuremberg, en 1833.
- 11 publia dans lejournal de Scbweigger une série d’articles sur de nouvelles preuves expérimentales de la loi trouvée par lui; parmi celles-ci nous remarquons la loi des courants dérivés, des observations sur la dissipation de l’énergie, sur la polarisation des électrodes et sur la résistance de passage : enfin, des méthodes pour la détermination de la résistance et dé la force électromotrice.
- On peut citer comme un modèle de recherches expérimentales le mémoire intitulé « Essais de déterminrtion de la nature des conducteurs unipolaires » dans lequel il don ne la clef du phéno-mène.jusqu’alors inexpliqué de ce qu’on appelle la conduction unipolaire.
- Les travaux de Pouillet, en 1837, et la polémiqua qui suivit appelèrent enfin l’attention des savants de l’Europe entière sur les découvertes de Ohm ; mais c’est surtout en Angleterre qu’on leur rendit pleinement justice. La Société Royale, dans sa séance du 30 novembre 1841, décerna au modeste savant allemand, la médaille et le prix fondés par Coppley pour récompenser la plus belle découverte faite dans le domaine des sciences exactes. Elle accompagna ce prix d’un exposé des motifs dont les termes honorent autant Ohm que la savante Société, Le grand physicien fut très touché et pour exprimer sa reconnaissance à la docte compagnie qui lui rendait enfin justice, il dédia à la Royal Society son ouvrage sur la physique moléculaire.
- Cet éclatant hommage stimula en quelque sorte son génie qui semblait sommeiller dans les dernières années. 11 remporta un nouveau succès et cette fois dans le domaine de l’acoustique qu’il n’avait abordé qu’en 1839 par une petite note.
- En 1843, il publia une brochure sur la définition de la tonalité accompagnée de la théorie de
- la sirène et d’autres appareils acoustiques, qui contient la loi qui porte son nom et qui a pour l’acoustique la même importance que la loi des courants pour l’électricité. '
- D’après cette loi; l’oreille humaine ne reconnaît comme son simple qu’une ondulation pendulaire, elle décompose toute autre ondulation périodique en une série d’ondulations pendulaires, de sorte qu’elle perçoit le son correspondant à la vibration primitive comme une succession de sons simples ou de tons fondamentaux et harmoniques.
- Ohm arriva à formuler cette loi par des considérations mathématiques et en employant la série deFourier; pour la vérification expérimentale, il dût recourir à un ami car le sens musical lui faisait absolument défaut.
- 11 en fut de cette loi acoustique comme de la loi du courant, on n’y ajouta pas foi et même elle fût combattue par Seebeck qui était une des lumières de l’époque en acoustique.
- Elle ne fut reconnue juste et pleinement adoptée que huit ans après la mort d’Ohm, quand Helmholtz, après avoir trouvé les dispositifs expérimentaux nécessaires pour remplacer l’oreille peu exercée, et séparer un son donné de ses sons partiels, publia son ouvrage classique « sur les lois des sensations acoustiques » qui contient toute la théorie de l’acoustique et de la musique basée sur la loi d’Ohm.
- Dans son grand ouvrage sur la physique moléculaire qui est malheureusement resté inachevé, il voulait déduire tous les phénomènes par la mécanique analytique en faisant certaines suppositions sur les propriétés, la forme, la grandeur, etc. des atomes.
- 11 voulait écrire un ouvrage qui fut pour le monde des atomes ce que sont les principes de Newtôn pour le monde sidéral, mais il ne parut que le premier volume sous le titre bizarre de : « Eléments de géométrie analytique dans l’espace d’après le système des coordonnées obliques ».
- Le second volume devait traiter de la dynamique atomique, le troisième et le quatrième devaient être consacrés aux recherches de la physique proprement dite.
- Au milieu de ses travaux, en 1849, il fut nommé conservateur de la Bibliothèque de l’Academje des Sciences de Munich, conseil scientifique de l’administration des télégraphes, et chargé du cours de physique et de mathématique à l’Université. Il se trouvait ainsi à soixante ans atteindre le but
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- qu’il s'était proposé, mais il était trop tard pour l’intérêt de la science, car accablé par les charges de sa nouvelle position il ne put terminer son grand ouvrage.
- On ne peut cependant pas dire que le temps qu’il passa à Munich fut absolument infécond. Pendant cette période, il se consacra à l’optique ; en 1840 il avait publié dans les annales de Poggen-dorff (vol. LCIX) la description de quelques dispositifs simples pour l’étude des interférences lumineuses, dans lesquelles il montre comment on peut construire d’excellents prismes à interférence de Fresnel avec du verre à glace ordinaire et même avec un simple fragment de verre à vitre.
- En 1852 et 1853.il publia des articles importants intitulés : « Explication des phénomènes d’interférence qui se présentent dans les cristaux à un axe sous l’influence de la lumière polarisée linéairement. » 11 s’était proposé de donner la théorie générale de ces phénomènes si curieux et il arriva, en effet, à une formule générale d’une grande Simplicité et d’une grande élégance.
- Cette étude a bien des points en commun avec une communication faite en 1841, à Christiania, par le professeur Langberg, sous le titre de « Analyse. des courbes isochromatiques et des phénomènes d’interférence dans des cristaux combinés à un axe. » Cette étude avait été publiée en 1842 dans les annales de Poggendorff, mais Ohm n’en eût connaissance que lorsqu’il avait déjà presque terminé son propre travail.
- Parmi les différentes raisons qui ont empêché Ohm de mettre la dernière main à son œuvre sur la physique moléculaire, il faut citer un livre de physique qu’il écrivit pour ses auditeurs. Tant de travail, des occupations aussi multiples devaient malheureusement avoir une influence pernicieuse sur sa santé, comme il le dit douloureusement lui-même dans la préface de son livre (Pâques 1854) ses forces étaient épuisées et il mourut le 6 juillet 1854 après avoir consacré sa vie toute entière à h science.
- Nous avons jusqu’ici essayé d’esquisser rapidement ce que Ohm a fait pour la science, sans nous appesantir sur les détails de sa biographie proprement dite. Cela nous est d’autant plus permis que Lamont, dans l’éloge qu’il a prononcé en 1855, a fait une large part à la vied’Ohm. En outre, un autre membre de notre Académie, M. le conseiller intime de Bauernfeind, un ami et
- disciplé du défunt, à d’autre part publié une biographie dont les détails sont puisés aux meilleures sources.
- Les faits saillants dans la vie d’un savant sont ses recherches scientifiques, mais la vérité qu’il a trouvé ne reste pas enfermée dans son cabinet ou dans son laboratoire, elle joue un rôle dans la vie réelle et ce qu'un effort désintéressé a trouvé par amour de la science pure est souvent destiné à devenir un levier puissant pour le progrès intellectuel de son temps.Qui aurait pensé, il y a près de cent ans, quand Galvani vit une cuisse de grenouille se contracter sous l’influence de deux métaux en contact que la force naturelle qui se manifestait ainsi porterait un jour avec la rapidité de l’éclair la pensée humaine sous les mers aux parties les plus éloignées du monde et transmettrait même la parole articulée. Ce développement énorme de l’électricité auquel nous assistons depuis quelques dizaines d’années né pouvait être réalisé que sur la base de la loi d’Ohm, car celui qui s’est rendu compte des lois des forces naturelles peut seul les maîtriser. En arrachant son secret à la nature, Ohm a mis ce domaine à la merci de son temps.
- Le mérite éclatant d’Ohm ainsi quela haute importance de ces lois pour la science comme pour l’électricité sont aujourd’hui universellement admis. Pour honorer sa mémoire le Congrès international des électriciens, réuni à Paris, en 1881, décida de donner son nom à l’unité de mesure de la résistance et c’est ainsi que le nom de ce modeste savant qui n’a jamais cherché la gloire revient tous les jours sur les lèvres des milliers de personnes occupées dans l’industrie électrique.
- Mais si c’est là un monument" idéal, le plusbeau et le plus durable de tous, la reconnaissance nous impose cependant le devoir d’honorer aussi par un monument tangible la mémoire du grand physicien,
- Pour réaliser cette idée il s’est formé un comité à l’occasion du centenaire de la naissance d’Ohm pour l’érection d’une statue à Munich où il a terminé sa carrière.
- Notre appel a trouvé un accueil favorable non-seulement en Allemagne, mais aussi à l’étranger, et nous pouvons espérer voir s'élever dans un avenir prochain un monument digne de notre grand compatriote et une preuve de la reconnaissance des peuples.
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- < MLE5' LOCOMOTIVES A L’EXPOSITION
- > II, a été publié dans ce journal un grand nombre d’articles relatifs aux machines à vapeur, aux indicateurs de pression, aux dynanomètres, etc., c’est-à-dire,à des sujets qui n’ont qu’un rapport assçz indirect avec l’électricité. Je me crois autorisé par ces précédents à passer rapidement en revue les nouveautés que l’Exposition offre aux i égards des hommes techniques dans les classes de machines et instruments autres que les appareils électriques. Cette excursion hors du domaine de l'électricité-n’est pas d’ailleurs aussi inutile qu’on pourrait le croire tout d’abord dans un recueil consacré aux: appjications électriques. Il est en effet (de„la plus haute importance de savoir quelles sont les ressources de la mécanique ordinaire avant d'aborder l’étude de l’application de l’électricité à la solution d’un problème quelconque qui, peut être, pourrait être résolu sans son secours. ; , . , ;
- „ La transmission de la force à distance est un exemple qui vient imrnédiatement sous ma plume et par transmission de la force, j’entends non seulement la; transmission d'un travail notable qui peut, atteindre des centaines de chevaux, mais encore celle d’un simple effort tel que celui qui est nécessaire pour manœuvrer une aiguille de chemin de fer. Dans quel cas doit-on préférer l’électricité aux autres moyens de transmission de force connus depuis de longues annéçs tels que : courroies, fils, ou tringles rigides, eau et air comprimé ou jaréfié, etc. ?
- Cette question est fort complexe et ne peut être résolue quepar une étude approfondie des moyens de transmission énumérés ci-dessus. Çe ne serait donc pas une étude inutile même dans un journal d’électricité que celle des mécanismes employés par lès ingénieurs de ïancienne école si j’ose m’exprimer,ainsi.
- . Même observation à propos des chemins de fer. La locomotive à vapeur poursuivra-t-elle encore pendant de longues années sa glorieuse carrière OU bien est-elle destinée dans un avenir prochain à céder la place à la locomotive électrique recevant son courant par des conducteurs fixes ou ejnportant avec elle des accumulateurs puissants et légers ? Je crois qu’il est peu de problèmes aussi, importants et aussi attachants que celui-ci. Les pays de montagnes,délaissés et pauvres en raison "
- de la difficulté des communications, malgréles immenses efforts qui ont été faits pour les desservir par les chemins de fer, ne sont-ils pas destinés à voir s’ouvrir une ère de prospérité le jour où la locomotive électrique mise en mouvement par les forces hydrauliques qui y sont généralement répandues à profusion y remplacera la locomotive à vapeur lourde et coûteuse?
- La locomotive a été l’objet de mes premières études dans le domaine de la mécanique, elle est largement représentée à l’Exposition par des spécimens de toutes tailles et de toutes destinations, locomotives express, locomotives à marchandises, locomotives de montagnes, locomotives de tramways. J’ai pensé qu’un examen rapide de toutes ces machines présenterait quelqu’intérêt aux lecteurs de La Lumière Électrique. J’espère que les considérations précédentes leur montreront que le sujet n’est pas aussi étranger à leurs études habituelles qu’on serait tenté de le croire au premier abord.
- L revue rapide que je vais faire des machines locomotives de l’Exposition a donc pour but de montrer :
- i° Vers quel but se dirigent tous les efforts des ingénieurs de chemins de fe-. 1
- 2° Si ce même but peut être atteint par les machines électriques.
- Voyons d’abord quelles sont maintenant les exigences du trafic des chemins de fer et les moyens employés pour y satisfaire et commençons par les trains de voyageurs.
- Il y a une vingtaine d’années les trains express i étaient composés de dix à douze voitures (wa-i gons à voyageurs et fourgons à bagage compris) i au plus, pesant ensemble de 90 à 100 tonnes ; les i machines pesaient 30 tonnes et les tenders 20 tonnes. Le poids total d’un train express, voitures et machine comprise, différait donc peu de 150 tonnes. La vitesse utile réalisée sur les grands - parcours — j’entends par là la vitesse obtenue en ; divisanl la distance de deux stations extrêmes i telles que Paris et Lyon par le temps total du trajet sans aucune défalcation pour les arrêts — n’atteignait sur aucun réseau français 60 kilomètres 1 à l’heure.
- , Le chemin de fer du Nord qui tenait le premier rang pour la vitesse avait quelques trains réalisant ;une vitesse utile de 56 kilomètres; Sur les autres* | réseaux, c’est-à-peine si quelques trains attei-1 gnaient 50 kilomètres.;
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- r Les trains express étaient rigoureusement .composés de wagons |de première classe excepté sur ; le Nord où les trains correspondant avec l’Angleterre avaient des secondes. Sur plusieurs réseaux la vitesse utile des trains express dépassait à peine '40 kilomètres à l’heure. C’est à la compagnie d’Or-déansque revient le mérite d’avoir réalisé la première sur le continent (car l’Angleterre à cette époque possédait des trains bien plus rapides que Fes nôtres) une vitesse utile supérieure à 60 kilomètres avec des trains composés de grandes voitures de première classe à 32 places, au lieu de 24, en créant (en 1873 si je ne me trompe), le train rapide de Paris à Bordeaux qui franchit 578 kilomètres en 9 heures et 7 minutes, ce qui donne une
- vitesse utile égale à — ^ = 63,4 kil. à l’heure.
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- Puis venaient, par ordre de vitesse, les réseaux du Nord et de Lyon.
- Les autres Compagnies ne suivirent cet exemple que peu à peu et c’est seulement à une date très récente que l’une d’elles, la Compagnie de l’Est, a institué un train rapide dépassant le chiffre qui vient d’être donné, mais sur un parcours moindre. H est d'ailleurs intéressant de signaler ce fait que la Compagnie d’Orléans n’a pas accru la vitesse au dépens du nombre et de la durée des arrêts, tandis que c’est là le moyen employé sur la plupart des autres réseaux pour atteindre le même but. C’est ainsi qu’on est arrivé à franchir des étapes de 160 kilomètres, soit deux heures et demie, sans aucun arrêt ce qui est parfois très gênant et même dangereux pour les voyageurs qui ignorent cette circonstance et peuvent être indisposés en cours de route.
- Marcel Deprez
- (A suivre.)
- LES LAMPES A ARC
- La lampe de M. Dulait, représentée par les figures 1 et 2 est à point fixe ; la charbon positif P monte, suivant son usure, deux fois plus vite que ne descend le charbon négatif N. Le moteur est constitué par le poids de la gaine du charbon né-
- C) Lumière Électrique, i6et 30 avril et 21 niai 18S7, p. 101, 209 et 363, et 11 août 1889, p. 260.
- gatif dont l’écrou E fait tourner la vis V, laquelle imprime à la vis V' par les pignons e p, une rotation plus rapide, de manière que l’écrou E' decetje dernière vis soulève le charbon positif P deux fojs plus vite que N ne descend. La vis V' entraîrile dans sa rotation le disque T dont l’engrenage iri-
- Fig. 1 et 2. — Lampo Dulait
- térieur commande, (fig. 3 et 4) par le pignon p’ l’étoile l et les ailettes régulatrices v. En temps normal l’étoile / est enclanchée par le taquet c', porté à l’extrémité du levier L, et tout le mécanisme est immobilisé; mais, dès que l’arc augmente, l’électro en dérivation E2 attire ce levier, le fait pivoter, malgré le ressort e2, autour de L’, et déclanche c'. Les charbons se rapprochent alors avec une vitesse réglée par la résistance des palettes v.
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- De plus, l’ensemble de la vis V et de l’électrode négative N est suspendu, par les tringles C et les ressorts R, à l’armature A’ des électros E3, à gros fils, en série sur le circuit de l’arc. Dès que le courant passe, l’attraction de A' sépare les charbons, et amorce la lampe.
- Les charbons A et B de la lampe focale de
- Fig. 11 et 12. — Roper
- MM. Phillips et Harrison sont (flg. 5) suspendus à des chaînesCE, passant sur des poulies F et D solidaires et de diamètres calculés en fonction de l’usure inégale des charbons. La poulie D est ma-nœuvrée par un frein G. A l’allumage, l’électro K attire l’armature H et la fait pivoter autour de I, de manière à soulever, par L, le frein G qui, en coinçant sur D écarte les charbons et amorce l’arc. Lorsque le courant diminue, H s’abaisse et le frein laisse les charbons se rapprocher sous l’ac-
- tion de leurs poids, jusqu’à ce que l’intensité du courant ait repris sa valeur normale.
- Dans la lampe de M. A.-F.Howes, fig. 6 et 7, les deux charbons se déplacent également sous l’action d’un régulateur différentiel très simple et original. La solènoïde régulateur à deux enroulements contraires, l’un, D, a gros fil et monté en série, l’autre, C, à fils fins et en dérivation, agit, au travers du tube en laiton B, sur une armature de fer doux F F', en deux pièces séparées par une
- Fig. 13 et 14
- feuille de carton (fig. 7). A l’origine, les deux charbons étant au contact, presque tout le courant passe par D et remonte l’armature F F’, dont les deux pièces, à pôles induits du même nom, se repoussent sur le tube B, qu’elles entraînent par frottement avec le charbon supérieur. Une fois l’arc ainsi amorcé, l’intensité du courant augmente dans l’enroulement dérivé C jusqu’à neutraliser complètement sur F F' l’influence contraire de l’enroulement en série D, aussitôt que la longueur de l’arc augmente. Les deux parties de l’armature F F, se rapprochant alors, cessent de serrer le tube B, qui descend et ramène l’arc à sa longueur normale.
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- , Dans la lampe de M. Lendermann, figure 8, c’est le charbon supérieur et positif qui se déplace seul sous l’attraction d'un solénoïde sectionné s, plus régulière que celle d’un solénoïde unique, parce que lés. irrégularités de l’attraction des différentes sections sur l’armature qui les traverse se contrarient et se neutralisent jusqu’à un certain point. Les mouvements du charbon positif sont eh outre arportis par un dash pot/, Quand un charbon monte, son encliquetage v (fig. 9),.entraîne, par la, crémaillère u, le piston du dash pot. Le charbon négatif est poussé par un ressort comme une bougie de voiture dans sagaîne mobile, figure 10, autour de, avec une amplitude réglée par la
- V-
- Fig. 15. — Walerhouae
- vis ^2, dont la butée détermine la position normale du charbon.
- Les électros en série A ('fig. 11 et 12) de la lampe de Roper, amorcent l’arc en attirant autour de a l’armPure c qui, soulevant par son bras J la vis sans fin h, fait tourner la roue D, à laquelle le charbon supérieur est relié par une chaînette s. Dès que la longueur de l’arc augmente, l’électro en dérivation B attire son armature d malgré la tige-ressort h, de manière à la séparer du contact h : le courant dérivé en B étant ainsi rompu, le ressort h ramène D en arrière, puis cette armature revient sur B, et ainsi de suite, comme un trembleur, jusqu’à ce que l’arc ait repris sa longueur normale. Cette remise au point de l’arc a lieu parce que chaque recul de d vers h fait tourner, par le frein mX l’axe b de la vis sans fin T et la roue D, de manière à descendre peu à peu le charbon inférieur. Les petits mouvements de la roue du frein E sont amortis par son frottement sur une
- rpndellededrap. C’est la pression d’un ressort sur |le haut de l’arbre b qui détermine ce frottement. Enfin, la roue D porte un ressort en spirale % attaché d’une part à sa jante et d’autre part au support Mj la tension de ce ressort équilibre une 'partie du poids du charbon supérieur, et sa détente jenroule la chaîne s quand on remonte à la main jce.charbon.
- ! .
- ! Le mouvement de descente du charbon supérieur est régularisé, dans la lampe de Richardson 'représentée par les figures 13 et 14 par un échappement B, dont le poids même du charbon cons-itue le moteur, et dont on voit en c le balancier. Ce balancier est entouré par une lame de ressort D, iattachée au chariot AA, et qui, d’ordinaire, ne jtouche pas le balancier. Dès que le solénoïde différentiel S soulève, par le levier l, le chariot A, le 'ressort D appuie sur le balancier et l’arrête, jusqu’à ire que l’arc ait repris sa longueur normale : puis le balancier reprend de lui-même son mouvement, 'grâce à la forme particulière donnée dans ce but aux dents du rochet. Ces lampes fonctionnent régulièrement; elles sont construites, à Manchester, par M. Baker (*);
- ; Le mécanisme de la lampe de M. IVaterhouse est l(fig. 15), remarquable par sa simplicité. Les élec-!tros en série et en dérivation sont montés en opposition sur un cadre rectangulaire, dont l’un des 'pôles M est traversé par l’une des extrémités de il’armature diagonale A, articulée en B. L’amorçage de l’arc s’opère par l’action des électros en série iqui, agissant à l’origine presque seuls en M, soulèvent l’armature A et l’embrayage C du porte-charbon; puis, lorsque la résistance de l’arc augmente, l’antagonisme des électros dérivés affaiblit l’énergie du pôle M, qui laisse descendre l’armature, relâche légèrement l’embrayage c et permet au charbon R de descendre un peu.
- Les mouvements de montée et de descente de l’armature A sont amortis et limités par le dash-pot D et le ressorts’. La clef H permet d’introduire la lampe dans le circuit ou de l’en retrancher. Cette lampe est construite par la IVaterhouse Electric ManufacturingC0, à Hartford (Connecticut) etfonc-tionne avec une régularité parfaite (2).
- C’est aussi à un mouvement vibratoire de l’ar-
- (') Industries, 21 décembre 1888.
- (*) American Machinist, 10 novembre 1888,
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- matufeddes électros en dérivation D (fig. 16, 17 et I8)que M. A. Siemens a recours pour régulariser l’écartement des charbons de sa lampe. Dès que l’intensité augmente dans les électros D, ceux-ci attirent, autour de d" et malgré le ressert r, leur
- armature D qui rompt, par ce fait, leur contact .de courant end', le ressort r ramène alors, par r', l’armature sur d'\ et ainsi de suite, de sorte que cette armature se met à vibrer tant que l’électro, D conserve assez d'énergie pour l’attirer. Ces vibrations
- Fig. 1@, 17 et 18, — Siemens Fig. 19, 20 et 21. — Mortimer et Holloway
- se transforment, par l’action du levier de serrage r" sur le frein f, en une rotation des pignons p' n', et des porte-charbons filetés p et n telle que les charbons se rapprochent jusqu’à leur écartement normal.
- L’armature D appuie alors sur ses contact d' dans une position telle que le frein f est desserré et permet de manipuler les porte-charbons à la
- main au moyen de la manette m. La manette m' permet de déplacer, au moyen de son écrou <? l’ensemble des deux charbons ou le foyer de la lampe.
- L’amorçage de l’arc s'opère par les éleètrOs eii série S, dont l'armature A abaisse par ri' ïi', le charbon inférieur malgré le ressort a, ‘sans toutefois désengréner les longs pignons p' n'.
- Lé frein de la lampe de MM.--Mortimer'et Hôllo-
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- way consiste (fig. 19 et 20) en un levier E, articulé à l’armature A du solénoïde différentiel B, et dont l’autre extrémité est reliée par un ressort G au châssis de la lampe. Lorsque l’armature A monte, pour l'amorçage de l’arc, le bras E' du levier E
- Fig, 22 atSS. — Coopor
- vient appuyer le porte-charbon C sur la butée J', solidaire de A, et l’entraîne par son frottement. Les (Jeux charbons reliés (fig. 19) par la corde MN se séparant.
- E laisse les charbons se rapprocher un peu sous l’influence de l’excès de poids du charbon supérieur. Le jeu et la puissance du serrage du levier E sont réglés par l’inclinaison que la vis F donne au bras E' et par la tension du ressort G. Ce mécanisme très sensible et très doux fonctionne sans aucun broutement. Le charbon supérieur est relié au porte-charbon C par un joint sphérique D (fig. 21) qui permet de la placer exactement dans l’axe du charbon inférieur.
- La lampe de M. Coopei peut fonctionner indifféremment avec des courants alternatifs ou continus. L’amorçage de l’arc s’opère par l’attraction du solénoïde en série i (fig. 22 et 23) sur l’armature m qui remonte autour du point o, la bielle q, articulée par r(fig. 22) au levier r', qui pivote autour de l’axe s en entraînant la roue C. Cette roue entraîne à son tour, par le cliquet D, la roue A, folle sur s, et reliée aux charbons par une corde, qui les écarte symétriquement.
- Ce mouvement d’amorçage une fois accompli, la roue C et les charbons restent immobilisés par . le frein tu, tant que l’intensité du courant ne diminue pas en i; mais, dès que cette intensité diminue, l’armature m remonte, q s’abaisse et dégage du frein u la roue t, de sorte que les charbons se rapprochent librement sous l’action de la pesanteur. Les mouvements de l’armature m sont atténués par un dash-pot p.
- Le charbon supérieur est guidé au travers du réflecteur M par une rondelle isolante P. Le globe de la lampe U est suspendu par un déclic T, qui prend de lui-même la position verticale, et laisse passer le globe, quand on le soulève pour le retirer.
- La lampe électrolytique de MM. Hamilton et Shippey diffère de celle de M. Lahmeyer (*) en ce que le mouvement homofocal des charbons est produit par une transmission mécanique et non par les différences des volumes des gaz oxygène et hydrogène émis aux pôles négatif et positif d’une dérivation du circuit de la lampe. Cette transmission mécanique très simple consiste en un soufflet E, qui s’enfle plus ou moins sous la pression des gaz dégagés en A par les électrodes B Bt et transmet ses mouvements aux
- Dès que l’arc augmente, A descend, et le levier
- (*) La Lumière Electrique, 30 avril 1887,p. 213. Voir aussi la lampe à arc de Leibold, 19 février 1887, p. 385.
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- porte-charbons par les cordes H. A' l’origine, le porte-charbon inférieur, plus lourd, l’emporte, et les charbons sont écartés : le courant passepresque en entier des résistances L2 en A, où les gaz s’accumulent rapidement, gonflent le soufflet, et rapprochent les charbons jusqu’à ce que l’arc jaillisse. A partir ^de ce moment, l’arc est maintenu à sa longueur normale par le jeu simultané du dégagement des gaz en A et de leur échappe ment par l’orifice U, réglable à volonté. Le remplissage du récipient A s’opère de temps en temps par la bouteille N.
- Gustave Richard
- EXPLICATION DU CHOC EN RETOUR
- On a observé quelquefois, en temps d’orage, qu’à l’instant où jailllsait un éclair fulgurant, des êtres animés, situés dans la zone orageuse, mais à distance plus ou moins grande de l’éclair, étaient foudroyés. Les lésions remarquées sur les cadavres ne laissant aucun doute sur les causes de la mort, non plus d’ailleurs que les circonstances générales du phénomène, on a donné à ce genre de répercussion lointaine de l’éclair le nom de choc en retour.
- En 1779, lord Mahon proposa une explication du choc en retour qui depuis cette époque n’a pas cessé de figurer dans les traités de physique. En voici le principe :
- Quand un nuage électrisé arrive à proximité du sol, l’inductiou électrostatique amène à la surface du sol une charge de signe contraire et refoule vers l’intérieur uue charge de même signe. Si le nuage est déchargé brusquement par un éclair frappant la terre, les électricités induites en une partie du sol située sous le nuage, mais à distance du point foudroyé, se recombineront instantanément, et s’il se trouve en cette partie des êtres animés ils pourront être tués.
- Cette explication ne supporte pas l’examen. II suffit, pour en avoir la preuve, de rappeler les éléments de la théorie du condensateur.
- Soit un condensateur formé de deux plateaux conducteurs A, B (fig. 1) entre lesquels l’air remplit l’office de diélectrique. Ecartons les plateaux pour charger A d’électricité positive. Si nous rapprochons ensuite les plateaux, l’induction électro-
- statique se manifeste, et il apparaît en B sur la surface tournée vers A une certaine quantité d’électricité négative, tandis que l’électricité positive se montre sur la face opposée ; l’électricité de A que l’on pourrait supposer à l’origine répartie également sur toute la surface de ce plateau, s’est portée, au même moment, sur la face voisine de B.
- Cela étant, faisons.communiquer la. face, inférieure de B avec la terre. L’électricité positive de ce plateau disparaît, et il se fait une nouvelle décomposition qui amène : une nouvelle quantité d’électricité négative en B. Si l’on décharge alors par l’étincelle les deux plateaux, il ne reste pas de résidu d’électricité libre en B. Il n’y à donc pas de recombinaison des deux électricités développées à l’origine sur le plateau B, puisque la positive s’est perdue dans le réservoir commun, et que la néga-
- Fig. 1
- tive a disparu dans la décharge. Par la même raison, la recombinaison invoquée par Mahon ne peut pas avoir lieu. '
- C’est dans un ordre d’idées absolument différent que nous chercherons l’explication du choc en retour.
- Mais avant d’entrer dans le vif de notre sujet, nous devons exposer quelques détails préliminaires.
- Le passage de l’électricité à travers lés gaz a lieu de deux façons :
- l° Par décharge disrüptive;
- 20 Par décharge convective;
- On entend généralement par décharge convec--tive ou effluve.un transport de l’électricité par déplacement des molécules électrisées. Ces questions qui sont pour le moment en dehors du domaine de la théorie mathématique de l’électricité, présentent beaucoup d’obscurité. J’ai cependant observé que le courant de convection possède les mêmes propriétés électromagnétiques que la décharge disrüptive et le courant de conduction,
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- Un procédé commode pour mettre en évidence le courant de convection consiste à le faire passer par un anneau de papier sur lequel on a projeté une poudre (Vaccari). Les particules, placées dans le champ magnétique du courant, s’orientent suivant des cercles concentriques très rapprochées dont le centre coïncide avec l’axe du courant.
- Le courant de convection ou décharge obscure peut atteindre une intensité suffisante poür foudroyer l’homme et les animaux.
- Ces explications données, nous arrivons à la théorie du choc en retour. Les éléments nous sont offerts par les expériences de M. Lodge (*) sur les ondes électromagnétiques.
- M. Lodge s’est proposé, vers la même époque
- Fig. 2
- Kraft) a lé premier signalé les oscillations dé la décharge du condensateur, et Sir W. Thomson a donné tous les calculs relatifs au courant dé décharge (Philosophical Magazine, 4° série, t. V)-Le caractère de la décharge, continue ou oscillante, dépend dé la résistance du circuit. Lorsque celle-ci dépasse la valeur critique donnée par l’expression
- r-Vtt
- dans laquelle C est la capacité et Lie coefficient de self-induction du circuit, la décharge est oscillante
- L’intensité du courant est donnée à chaque instant par la formule
- t a* —c 2 L Sin // L n L
- Dans cette formule n a pour valeur
- „= v/rc-'"*
- m ayant lui-même pour valeur
- que M. Hertz, de produire des ondes électriques artificielles. On sait que, d’après la théorie électromagnétique de Maxwell, la lumière ne serait qu’une perturbation électrique, que les expériences de M. Hertz sont venu confirmer ces prévisions d’une manière remarquable, et que le grand problème actuellement étudié par les électriciens n’est autre que celui dé la production de radiations électriques de même longueur d’onde que les radiations lumineuses.
- M. Lodge produisait les radiations électriques autour du circuit non fermé d’une bouteille de Leyde. La figure 2 donne le schéma de l’expérience. La décharge de la bouteille produite en AA' fait naître des oscillations électriques dans les deux fils c c', et ces Oscillations donnaient lieu à des étincelles entre les boules B B'.
- Nous rappellerons brièvement les principaux points de la théorie de la décharge du condensateur. Helmholtz (Ueber die Erhaltung der
- La décharge étant oscillante n est beauooupplus grand que m. On peut donc écrire
- Q
- R t
- * 2 L sin
- v/è
- On a pour période des alternances L = 2 it vHCTC pour constante d'amortissement de l'amplitude
- 2 L J
- -p-, et pour nombre des oscillations -==rCenom-K- v L C
- bre est de l’ordre des millions, pat seconde.
- Les oscillations produites dans le circuit de la bouteille engendrent des perturbations dans le milieu ambiant et des radiations dont la longueur d’onde est donnée par le produit de la période par la vitesse de propagation.
- La vitesse de propagation dans un milieu dont la perméabilité magnétique est jx, et le pouvoir inducteur spécifique est K, a pour valeur
- (i) Lodge. Session de Bath de l’Association Britannique, et Philosophical Magazine, aôut 1888.
- v *=
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- On a donc pour là longueur d’onde
- ce qui signifie que la longueur d’onde de la radiation a pour valeur 2 k fois la moyenne arithméti-
- L G
- que de l'ihdUcteür — ët de la capacité j^du circuit.
- Etudions maintenant la propagation de ces ondes le long des fils (1).
- Les équations du mouvement ondulatoire sont:
- et
- d Q dx
- , d i , lTt+rt
- d Q___ 1 d i
- dt C dx
- Dans ces formules qui donnent, l’une le mouvement électrique, et l’autre l’augmentation du potentiel avec le temps, l est l’irtductance, c la permittaUce par unité, de longueur du fil et r la résistance de cette même unité de longueur.
- Dans le cas d’un fil long de très petite résistance et d’uné grande rapidité des oscillations, on a
- Q = Q.e
- m 1
- --X
- n\
- 0-3
- relation dans laquelle
- et
- m = 7rc
- La vitesse de propagation étant nv la longueur d’onde est
- Pour deux fils parallèles, d étant leur demi diamètre et b leur distance. et K se rapportant au milieu ambiant, et r étant pris pour la moyenne géométrique entre la résistance pour fies courants
- continus et I’express;on l- n \j., on à
- , , b , r
- / = 4 y. log - + -
- P) Voir à cé sujet la nofe deM. Heavyside, dans le numéro de février 1888 du Phil. Mag.
- et
- Les oscillations se propagent le long des fils avec une certaine déperdition, et sont réfléchies aux extrémités, ainsi que le prouve l’étincelle qui se montre en B B' et qui est plus longue qu’en A A'.
- Avec le dispositif, de M. Lodge, la longueur d’onde est déterminée en ajustant soit la distance explosive en AA', soit la longueur des fils, de façon que l’étincelle produite en B B' soit aussi longue que possible.
- Lorsque l’appareil est réglé, si l’on écarte insensiblement les boules B|B' l’étincelle B B' disparaît et est remplacée par une décharge obscure par convection, laquelle cesse elle-même lorsque l’écartement des boules est assez considérable (observations personnelles).
- Considérons maintenant un nuag;e orageux A c B (figure 5) que nous supposons chargé d’électricité positive principalement dans la région A, et, au-dessous de ce nuage, le sol A' c' B' électrisé de signe contraire. A' et B’ sont des points au-dessus desquels la masse nuâgeuse présente des abaissements. Enfin supposons qu’un éclair jaillisse entre les points A du nuage et A’ du sol. Nous nous retrouvons dans les conditions expérimentales qui viennent d’être décrites: AA’ est le condensateur, les parties c, c du nuage et du sol représentent les fils paralallèles, et B B' les boules B B'.
- Si la décharge est oscillante, il peut se produire en c et d le même phénomène de résonnance que dans les fils parallèles. Les ondes qui se réfléchissent en B et B' et un éclair ou une décharge obscure peuvent jaillir entre ces deux points. Dans le premier cas, le nuage émettra simultanément deux éclairs, phénomène qui peut être observé quelquefois. Quant au second css, éclair d’un côté, décharge obscure de l’autre, c’est à lui vraisemblablement que doit être attribué le choc en retour. Si nous supposons un être animé placé en B', il se trouvera dans le trajet de la décharge obscure ; la mort sera provoquée par un courant de convection.
- Dans tous les points compris dans la partie du sol intermédiaire entre A’ et B' le danger sera
- nul.
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- Telle est, à mon sens, l’explication la plus plausible du choc en retour.
- Firmin Larroque.
- ÉTUDE SUR LA DUREE DE L’ÉCLAIR (*)
- Dans un article publiée l’année dernière dans La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 254, j’affirmais que l’éclair n’a pas l’instantanéité qu’on se plaît à lui attribuer et, à l’appui de cette assertion, je reproduisais dans cet article une photographie d’éclair obtenue pendant l’orage du 22 juillet 1888. Cette photographie montrait l'éclair sous la forme d’une large bande à traits multiples, parfaitement parallèles, et finement striée transversalement. La forme singulière de cet éclair, avec ses traits sextuples et ses stries, je l’attribuai au mouvement horizontal que durant la pose, j’avais fait subir à F appareil.
- Cette manière si simple d’expliquer le phénomène souleva néanmoins des objections de la part de plusieurs savants fort distingués (2). 11 m’eut été très facile de répondre à ces objections et d’en faire ressortir les points faibles; mais, comme j’avais en main des faits pris sur le vif, renfermant en eux leur propre démonstration, j’ai préféré laisser parler ces faits, convaincu qu’ils sont sans réplique.
- Ces faits les voici :
- Le 22 juillet 1888, je vis s’élever dans l’horizon de Paris un éclair brillant, qui me parut avoir une durée de plusieurs secondes, pendant lesquelles il montra de singulières fluctuations d’éclat, comme si l’éclair était le résultat d’un courant électrique oscillatoire, d’intensité et de durée très variées, se produisant dans l’air. Convaincu par cette observation que l’éclair ne pouvait pas toujou rs être instantané, et désirant en obtenir une preuve palpable, je dirigeai de suite mon appareil photo-grapique vers la même partie du ciel, en ayant soin de lui communiquer un léger mouvement horizontal durant la pose. Je n’attendis pas long-
- (*) Communiqué à l’Académie des Sciences le 17 juin *889. (*) M. Prinz, Ciel et terre, 2‘série, 4• année, pages 339 et Ç25; MM. Marriott et Ranvard, Knowledge, v. XII, p. 166.
- temps; un éclair apparut, et le développement révéla les images multiples reproduites dans l’article cité plus haut. ,
- Le 7 juin dernier, un orage éloigné donnait des éclairs qui se trouvaient beaucoup affaiblis par la brume. L’appareil fût dirigé sur la partie du nuage où les éclairs se montraient le plus fréquemment et, durant la pose, un mouvement horizontal de va-et-vient assez rapide fut communiqué à l’instrument. Un éclair apparut en un point et se propagea rapidement de chaque côté, formant des branches horizontales assez rapprochées. Le développement révéla l’image reproduite ici (fig. 1) qui, avec ses larges stries horizontales et parallèles au sens du mouvement communiqué à l’appareil, donnent à cet éclair l’aspect d’une banderolle ondulant sous la brise.
- 11 serait inutile d’insister longuement.sur la signification de cette.image toute striée;.elle, indique suffisamment que l’éclair a une durée appréciable, sinon dans tout les cas/, au moins dans quelques-uns; elle montre que les expériences de Wheatstone et autres, sur la durée dé l’étincelle électrique, ne peuvent être, invoquées, quand il s’agit de l’éclair.
- Si cette dernière photographie n’était pas suffisante pour prouver que l’éclair a une durée appréciable, nous ferions connaître un détail important, d'abord inaperçu, qui est enregistré sur notre cliché de l’éclair sextuple du 22 juillet 1888, et qui montre avec une entière évidence, que la multiplication du trait fulgurant est la conséquence du déplacement de l'appareil pendant la durée de l’éclaii. En effet, le petit nuage qui, vers la partie inférieure de notre photographie traverse l’éclair sextuple, se trouve doublé sur le cliché par suite dü déplacement de l’appareil durant la pose; et le déplacement, mesuré sur des points de repère existant sur la bordure des images doublées, est absolument égal à celui qu’à subi l’éclair sextuple.
- Comme nous l’avons indiqué plus haut, il n’y a pas que la plaque photographique qui soit capable de nous montrer que l’éclair a une durée appréciable, l’œil lui-même, peut apprécier ce phénomène, comme nous avons pu nous en convaincre de nouveau dans la soirée du 7 juin dernier. En effet, un éclair d’abord] caché à nos yeux par un bâtiment, développa plusieurs branches qui se répandirent dans la partie du ciel visible pour nous. Or, il était pleinement visible que ces
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- branches avançaient progressivement dans le ciel ; on pouvait suivre du regard le progrès fait par chacune de leurs extrémités, au moins aussi facilement que l’on peut suivre de l’œil l’expansion progressive de l’étincelle électrique déchargée dans la nuit sur une feuille de verre, d’ébonite, ou sur la plaque photographique.
- Les nombreux clichés de l’étincelle que nous avons aujourd’hui en main nous permettent, du reste, d’affirmer que les décharges de l’étincelle électrique sur les corps peu conducteurs ne sont pas plus instantanées que celles qui déchargent le nuage pendant les orages.|Que l’éclair ait une durée appréciable n’est pas du reste chose nouvelle, le fait a déjà été observé par l’abbé Chappe, Cassini fils et Peltier (*), par Joule et par Clarc (2).
- Il y a quelques jours seulement (19 juin) qu’a-
- vec une autre personne j’ai encore reconnu que l’éclair a une durée appréciable. Celui dont il s’agit s’élevait de l’horizon jusqu’à la nue orageuse 11 apparut d’abord très brillant et resta ainsi pendant quelque temps, puis il s’affaiblit considérablement, tout en restant cependant assez lumineux, surtout sur certains points, enfin il se ralluma et regagna son éclat primitif pour disparaître bientôt entièrement.
- Ces fluctuations d’éclat s’accomplissaient avec assez de lenteur pour permettre à l’œil d’en bien apprécier toutes les phases, et en donnant à cet éclair une durée de une seconde, nous restons certainement en dessous de la vérité.
- Dêpnis la présentation de notre dernière note à l’Académie, M. Meylan a bien voulu nous communiquer la photographie fort intéressante d’un
- Fig. 1
- éclair obtenu par M. H«ffert, et présentée à la Phy-sical Sociely, de Londres, par son auteur, et reproduite dans le dernier numéro de La LimièrëlElec-trique, v. XXXII, p. 587,
- Cette photographie, obtenue avec l’appareil en mouvement, est une confirmation de ce que nous avons fait connaître l’année dernière. Elle est beaucoup plus compliquée que les nôtres, et est évidemment le résultat de plusieurs éclairs très rapprochées qui sont venus impressionner la plaque sensible pendant qu’elle se déplaçait. L’image principale de cette curieuse photographie est composée de trois traits lumineux parallèles et de même forme, séparés par deux intervalles de plusieurs centimètres chacune, qui sont occupés par de légères stries transverses, correspondant aux replis les plus accentués de l’éclair. Un cer-
- C) De la foudre, parle Dr Sestier, v. I, p. 175 et 176 ei p. 27.
- (,*) Pbil. Ma g., v. XXXVII, p. 336.
- tain nombre de ces stries semblerait indiquer qu’un mouvement de va-et-vient a été communiqué à l’appareil, de là un changement de direction des stries composant ce groupe. Les éclairs multiples obtenus par le déplacement de l’appareil peuvent avoir deux causes pour origine :
- i° Ils peuvent résulter d’un mouvement saccadé de l’appareil, donnant ainsi de courts instants de repos ;
- 20 Ou de variations subites de l’éclat de l’éclair, comme ceux que nous avons observés deux fois. Cette dernière cause nous semble applicable à l’éclair multiple de M. Hoffert. L’éclair obscur, et très élargi que l’on remarque sur cette même photographie pourrait aussi avoir sa cause dans une variation d’éclat de l’éclair, combinée avec le mouvement de l’appareil. En effet, il suffirait que l’éclair s’éteignit tout à coup, et pendant un instant, et se rallumât avec la même soudaineté. Il est évident que dans ce cas, l’espace parcouru sur la
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- couche sensible par l’éclair éteint, ou comparativement beaucoup moins lumineux, serait un espace comparativement noir et de même forme que l’éclair. Cette supposition, bien entendu, ne saurait expliquer les éclairs obscurs obtenus avec l’appareil au repos.
- Puisqu’il est démontré que l’éclair a une durée appréciable, il est permis de supposer qu’un phénomène aussi mobile que peut l’être le passage d’un courant électrique dans l’air est susceptible de subir des changements de forme qui setradui-ront par un manque de parallélisme dans les stries et dans les traits multiples, comme cela se remarque quelquefois,
- Anticipant sur une prochaine communication, sur la marche des électricités opposées dans l’air et sur les corps peu conducteurs, nous dirons que si l’analogie entre l’éclair et l’étincelle électrique est aussi parfaite qu’on le suppose quelquefois, le trait fulgurant de l’éclair n’est pas simple, dans tous les cas, mais composé de deux traits, au moins, fort rapprochés l’un de l’autre, bien que n’étant pas parallèles, s’enchevêtrant et se croisant souvent comme cela se remarque sur beaucoup de nos clichés d’étincelles dans l’air et sur la plaque photographique.
- La durée appréciable de l’éclair, aujourd’hui démontrée, est incompatible avec certaines hypothèses fondées sur son instantanéité. Telleest celle qui a été autrefois suggérée par le Dr Sestier, dans son intéressant ouvrage, « De la Foudre, » (vol. i, p. 43) et qui a été récemment défendue par M. Moussette (Comp. rendus, t. CV1I, p. 435), et par M. Prinz (Ciel et Terre, 2e série, t. IV, p. 337). En effet, si l’éclair était le résultat de la foudre globulaire en mouvement excessivement rapide, les stries lumineuses, dues au déplacement de l'appareil n’existeraient pas, puisqu’un corps ne saurait occuper deux points de l’espace au même instant.
- E.-L. Trouvelot.
- LAMPE A ARC CHAUVET-ALÉAMET
- Les constructeurs des lampes à arc font des efforts louables en vue des perfectionnements de leurs appareils. Réunir les avantages de la sûreté du fonctionnement, avec la solidité des organes, leur simplicité, la modicité du prix de revient de
- fabrication ; tel est le but que se propose chaque innovateur. Il n’est pas toujours atteint. La dure sanction de l’expérience industrielle révèle coup sur coup des défectuosités insoupçonnées, détruit brutalement l’échafaudage des combinaisons si patiemment et si péniblement élaborées, d’où l’on croyait banni l’imprévu.
- Que j’en ai vu passer de ces lampes correctes, impeccables!
- Celle que nous présentons aujourd’hui à nos lecteurs subira-t-elle le cruel sort de bien de ses devancières? Nous ne le pensons pas. Elle a une valeur pratique consacrée par une expérience déjà
- Fig. 1
- longue et dans des milieux peu favorables tels qqe les charbonnages et établissements métallurgiques.
- Au surplus, jugez vous même de sa simplicité, aidé par une courte description et des dessins qui l’illustrent.
- Cette lampe est exposée dans la classe 62, section française d’électricité.
- Elle se compose d’une tige centrale en bronze B portant un disque P fixé à sa partie supérieure. Cette tige est fouillée à sa périphérie d’une rainure héliçoïdale dont l’inclinaison a été déterminée expérimentalement. Montée sur pointe, en haut et en bas de la cage de la lampe, son mouvement de rotation est extrêmement doux et facile.
- Un petit cylindre C formant écrou chemine le long de la tige, une vis pénétrant dans la rainure force l’écrou à engrener avec la tige cylindrique. L’écrou porte deux épaulements soutenant les deux tiges du porte-charbon supérieur. S est un
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- petjt jouant 1« rôle de frein sur la jante du digaue- Au repos, le sabot est soulevé, la tige peut tourner librement sous l’aotion de l’écrou entraîné par le poids du porte-charbon, bes charbons viennent ainsi se mettre en contact.
- Quand le courant passe, l’éiectro-aimant E devient actif\ son armature A est attirée et cette action détermine l’écart des charbons; l’arc jaillit.
- Alors le sabot S sollicité par un ressort de réglage r presse contre le bord du disque pour enrayer son mouvement de rotation possible.
- Lorsque l’arc devient trop grand, la résistance augmentant, une portion du courant se dérive dans le solénoïde D. Le noyau de celui-ci fixé à l'extrémité du levier du frein est attiré, le sabot s’éloigne, libère le disque, le mouvement de la tige
- Fig. S
- centrale recommence et a pour effet de rapprocher les charbons.
- Quand le courant est interrompu la tringle T sollicitée par l’antagonisme du ressort R remonte, le petit taquet t soulève le sabot.
- Une vis V placée près de l’armature de l’éiectro-aimant A permet d’en régler la course et par suite la longueur de l'arc à l’origine.
- Le point lumineux de ce régulateur n’est pas fixe, mais ce n'est pas un désavantage destinée qu’elle est aux usages industriels. Il serait du reste facile de le rendre fixe, si on le désirait.
- L’intensité de fonctionnement varie facultativement de 8 à 16 ampères. L’appareil peut marcher de 12 à iô heures.
- Deux de ces lampes mises en tension fonctionnent parfaitement.
- Nous engageons nos lecteurs a aller voir le modèle exposé. II est muni d’une lanterne protectrice contre les intempéries et les coups de vent.
- SUR L’HISTOIRE DES ÉLECTROMÈTRES (* *)
- A l’époque à la quelle nous sommes parvenus, l’étude de l’électricité atmosphérique était le principal objet des recherches des physiciens; aussi la plupart des appareils que nous décrivons dans cette notice ont-ils été imaginés dans le but d’étudier les phénomènes électriques de l’atmosphère.
- L’électromètre que Saussure a employé (2) ne différait pas de celui de Cavallo dans les parties essentielles de sa construction.
- Nous le représentons par la figure 5.
- La cloche de verre devait être suffisamment
- Fig. 5
- large pour que les balles à leur plus grand degré dediveigence ne la touchassent point. On évitait ainsi la décharge souvent très gênante de l'appareil électrisé fortement.
- Afin que la cloche de verre fut mieux déchargée de toute électricité accidentelle, de Saussure collait à l’intérieur de cette cloche 4 feuilles d’étain, comme le représente la figure, au lieu de 2 qu’avait employées Cavallo.
- Les balles, qui ne devaient pas avoir plus de 1/2 ligne (1,13 mm.) de diamètre, étaient faites en moelle de sureau, et [étaient suspendues par des fils d’argent très déliés, se mouvant avec une grande liberté dans les petits anneaux bien arrondis qui les terminent.
- Le fond de l’appareil était en métal au lieu d’être en bois comme on l’avait pratiqué jusqu’alors.
- (*) Voir La Lumière Électrique du 6 juillet 1889.
- (*) Voyage dans les Alpes, Paris et Genève, 17, 79, 95, t. 1" g 294, 648, 783, 786, 787, 792, 800 à 804. — Journal de Physique, pour 1784 et 1785. — Journal de Paris, 10 avril 1784, p. 444.
- E. Dieudonné.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pour observer l’électricité atmosphérique, avec cet appareil, de Saussure employait deux méthodes :
- 11 prenait une ficelle composée de 3 brins d’argent filés, de 50 à 60 pieds de longueur, munie à l’une de ses extrémités d’une balle de plomb M de 3 à 4 onces (90 ou 120 gr.) et, à l’autre extrémité d’une boucle de métal entrouverte R; cette boucle était passée dans le crochet de l’électromètre, de façon qu’elle put en sortir au moindre effort qui l’y sollicitait.
- En tenant l’électromètre par le fond, de la main gauche, et en lançant la balle de la main droite, cette balle s’électrisait et communiquait son électricité à l’électromètre ; puis, continuant son chemin, elle détachait la boucle R du crochet, et l’électromètre ainsi restait isolé.
- Un fil de soie M R, très fort, servait à lancer la boule dans l’air avec plus de force, à la manière d’une fronde. En temps d’orage il otait en outre, tôute crainte d'accident.
- De Saussure munissait aussi son électromètre d’un conducteur pointu formé de 3 pièces rentrant l’une dans l’autre; le conducteur était fait en acier, il avait 1 ligne de diamètre (2 1/4 mm.) et les 3 pièces séparées se logeaient dans un étui de 8 pouces (23 cm.) de hauteur, qu’on portait dans la poche comme un crayon.
- 11 suffisait d’élevcr l’appareil muni de sa tige pointue au-dessus des objets environnants pour qu’il manifestât l’électricité atmosphérique.
- Ce qui constitue le caractère original de l’appareil de de Saussure, c’est qu’il était gradué d’une façon expérimentale.
- Lorsqu’on électrise un électroscope à double pendule, on voit sans peine que la divergence croît d’abord régulièrement, au fur et à mesure qu’on augmente la charge, mais que bientôt, pour une même différence de charge, la divergence est d’autant moins accusée que la charge primitive de l’appareil est plus grande.
- Pour essayer de déterminer la loi suivant laquelle varient les angles d’écartement des feuilles de l’électromètre, en fonction de la quantité d’électricité, Saussure avait imaginé le procédé suivant, simple et très bon.
- Il fit construire deux électromètres A et B aussi identiques que possible, puis il donna une certaine charge à l’un d’eux A, .par exemple. 11 mit alors le crochet du second appareil B, en contact avec A. î a charge se répartit également entre les
- deux électromètres! dont les pendules divérgè* rent d’un même angle. Il déchargea l’électromètre B en le mettant à la terre, puis le remit en contact
- avec A; nouvelle division de la charge en deux
- parties égales, et nouvel angle d’écart, noté avec
- soin. En procédant ainsi successivement, jusqu’à
- ce que l'angle d’écart fui : tellement petit qu’on
- n’en put plus apprécier sa valeur, de Saussure
- obtint le tableau suivant , dont les résultats ne
- correspondent à aucune loi simple.
- Distances des boules Forces correspondantes
- en de
- quarts de ligne 1 l'électricité I
- 3 3
- 4 4
- > 5
- 6 6
- 7 8
- 8 10
- 9 12
- 10 '4
- i 1 '7
- 12 20
- >3 2 3
- '4 26
- 15 39
- 16 32
- '7 3$
- 18 40
- 19 44
- 20 4«
- 21 52
- 22 56
- 33 60
- 24 64
- Mais comme le fait observer le savant géologue de Genève, « ces expériences ne sont ni assez nombreuses, ni assez exactes, ni même assez concordantes entre elles pour servir de base à la recherche de la loi que suit la force répulsive de l’électricité et cette table n’est qu’un aperçu de ces rapports ».
- Ce mode de graduation expérimental, devait être repris par Volta qui opéra en sens inverse, augmentant la charge à chaque fois d’une valeur constante, au lieu de la diminuer comme le faisait de Saussure.
- Volta a donné la description de son électromètre dans une de ses lettres à Lichtemberg sur la météorologie électrique (M. (*)
- (*) Collezzionne del Opéré de Volta, 5 vol. in-8'; Fuenze, 1816, t, 1", 2” partie, p. 7.
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- Il remplaçait les fils métalliques terminés par de petites boules, par deux pailles nues, longues de deux pouces environ (5 cm.), suspendues par le moyen d’uni anneau excessivement mobile, ces pailles pendaient parallèlement l’une à côté de l’autre et presque contiguës.
- Volta considérait cette modification comme très importante, et justifiait son choix en disant que des pailles très fines (de la grosseur d’un quart de ligne au plus) sont déjà plus légères que les fils métalliques communément employés, et beaucoup plus que des fils terminés par des petites boules'; d’un autre côté, offrant une plus grande surface à la force repoussante, elles divergent plus pour un degré égal d’électricité.
- Un autre avantage que présente la paille est que les plus petites divergences peuvent être facilement observées, par ce que toute la ligne de leur contact tombe sous le regard.
- Cet électroscope, très délicat ne pouvait servir que pour les petites charges ; lorsque la divergence des pailles atteignait 10 ou 12 degrés, l’électricité se dissipait par les extrémités,. En augmentant la longueur, la grosseur, le poids des pailles, Volta obtint des électromètres capables de supporter des charges doubles, triples, etc.
- 11 en construisit un qui ne divergeait que de i°, pour 5 que marquait le premier et un autre qui ne divergeait que de i° pour 3 du précédent et, partant, io° de plus sensible. 11 s’assura que ces rapports se vérifiaient dans toute l’étendue de l’échelle. Pour cela, il réunit par un fil de fer les chapeaux de deux électromètres, et les électrisa à l’aide d’une bouteille de Leyde, l’un des deux électromètres marqua 20° et l’autre 40; laissant alors l’électricité se dissiper spontanément, il observa que, le premier électromètre étant venu à 17 1/2, 15, 12 1/2, 10, 7 1/2, 5, le second marquait juste 3 1/2, 3, 2 1/2, 2, 1 1/2, i.
- Voici maintenant quelle était la méthode que Volta employait pour graduer ses électromètres. Comme on peut le voir, c’est la contre-partie de la méthode employée par de Saussure.
- Un électrophore donne, dans les premiers instants de son excitation, des étincelles vigoureuses qui diminuent bientôt de force. Il arrive un moment où il n’en produit plus que de médiocres, faibles, lesquelles, cependant, restent sensiblement égales en force pour un temps assez long; on peut tirer plus de cent étincelles à peu près égales. Si donc on mettait un électromètre en communica-
- tion avec le crochet d’une bouteille de Leyde, chargée par un nombre connu d’étincelles, on pouvait obtenir une graduation de l’appareil en fonction des quantités d’électricité. La capacité de la bouteille de Leyde étant relativement très grande, celle-ci peut, en effet, être considérée comme prenant à chaque étincelle la mêmequan-tité d’électricité, et il en résulte que sa charge est proportionnelle, où à peu près, au nombre d’étincelles.
- 11 faut, pour obtenir des résultats exacts, faire bien attention que la bouteille ne soit pas du tout électrisée au commencement de l’opération.
- Volta fit ainsi un grand nombre d’expériences, changeant d’électrophore, de force d’étincelle, d’électromètre, de bouteille de Leyde, et s’assura ainsi que jusque vers 200 ou 250, l’écart des pailles est proportionnel à la quantité d’électricité, ce qui indique que, dans ces limites, la capacité de l’appareil est sensiblement la même.
- Afin de rendre ses électromètres comparables, il déterminait, pour chacun d’eux, un degré fondamental, au moyen d’une sorte d’électrométre absolu, basé sur la comparaison directe des poids aux forces électriques.
- Un plateau métallique de 5 pouces de diamètre était suspendu au fléau d’une balance très sensible, par des fils de soie, de façon que, l’équilibre étant établi, ce plateau fut à la distance de 2 pouces d’un autre plateau semblable, ou mieux, d’un plan conducteur quelconque de plus grandes dimensions, et non isole. L’autre plateau de la balance était ensuite chargé de 12 grains, et l’on soutenait la balance, afin que la distance de 2 pouces fut conservée entre les deux plateaux électriques. Au moyen d’une bouteille de Leyde on donnait alors une étincelle au plateau isolé, la charge de cette bouteille devait être telle que la force attractive l’emportât sur les poids mis dans l’autre plateau. On laissait alors la charge diminuer spontanément jusqu’à ce que le contact de la bouteille produisit une attraction qui ne fut plus capable de faire trébucher la balance, mais seulement de l’incliner un tout petit peu.
- La bouteille étant ainsi chargée d’une quantité déterminée d’électricité, était employée à régler l’électromètre en expérience.
- Mais c’est par l’invention du condensateur que Volta a fait faire le plus grand progrès à la construction des électroscopesi
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- LA LUMIÈRE. ÉLECTRIQUE
- Dans une précédente notice O, nous avons ra ponté comment Volta avait été conduit à construire le condensateur, nous n’y reviendrons donc pas ici.
- Les premiers appareils que Volta employa étaient très rudjmentaires et il est vraiment curieux qu’on ait pu obtenir des effets aussi délicats avec de tels appareils.
- « Lorsque M. Volta me montra les effets de son condensateur, il ne consistait qu’en un disque métallique à bord arrondi, suspendu par des cordons de soie ou tenu par un manche de verre; et posé sur divers corps ; sur une cheminée de marbre, par exemple, ou sur une table bien sèche, et couverted’un morceau de toile cirée, ou enfin sur la couverture de soie ou de laine de quelque meuble : et la faible source de fluide électrique qu’il employait était une bouteille de Leyde déchargée par un conducteur lent (médiocre). Si la bouteille avait été déchargée par un conducteur rapide, elle ne produisait aucun effet sur le disque, mais si elle l’avait été par un conducteur lent, comme on la décharge, par exemple, en la tenant dans la main et en touchant de son bouton un mur, ou quelque boiserie bien sèche, elle pouvait n’être plus capable de faire mouvoir l’électroscope de M. Cavallo, et rester cependant capable de charger beaucoup le disque métallique dans une des situations dont j’ai parlé (3). »
- En effet ce plateau, dans ces conditions, était chargé au point qu’on en pouvait firer des étincelles.
- Volta appliqua son appareil à l’étude des phénomènes de l’électricité atmosphérique, à celle de l’électricité produite par les actions chimiques, par l’évaporation, etc.
- Mais lorsqu’il voulut étudier des phénomènes plus précis, Volta abandonna cette forme de condensateur et adopta la disposition connue aujourd’hui.
- « Le meilleur condensateur, que j’emploie le plus souvent, consiste en deux disques de laiton de 2 à 3 pouces de diamètre, dont les surfaces, bien nettoyées et polies à l’émeri, s’appliquent exactement l’une sur l’autre. Une légère couche de cire d’Espagne ou un vernis de gomme laque, de copal ou d’ambre revêtant les côtés qui doivent se toucher, s’oppose à leur contact immédiat, sans empêcher le plus grand rapprochement possible;
- f1) La Lumière Électrique du io novembre 1888
- (* *) Idées sur la Météorologie. Londres, 1786, 1" v., p. 286. ^
- un manche de verre recouvert de cire d’Espagne, fixé au centre de chaque disque sert à les séparer l’un de l’autre et à les tenir dans un parfait isoler ment ».
- Volta nommait plateau collecteur celui des deux qui, isolé, était en communication ayep la source.
- Pour déterminer la force condensante dé cetap-pareil, à l’aide d’une bouteille de Leyde, toujours également chargée, mais faiblement, Volta donnait au plateau collecteur, une charge capable de faire diverger de 2 ou 3 degrés son électromètre à pailles, puis séparait les deux plateaux et au moyen d’un électromètre à quadrant comparé à l’avance avec son électromètre à pailles, il déterminait la tension manifestée, Volta trouva de cette façon que le pouvoir condensant de son appareil était égal à environ 120.
- Il dit pouvoir obtenir une condensation égale à 300 fois la charge normale du collecteur Isolé.
- La méthode de la double condensation imaginée par Cavallo permettait d’obtenir des condensations beaucoup plus fortes.
- Les électromètres que nous venons de décrire avaient été imaginés pour observer l’électricité atmosphérique, ce qui nécessitait leur transport facile ; d’où l’emploi de fils, de pailles.
- Vers 1786, Bennet, savant anglais, en recherchant surtout la sensibilité, fut conduit à employer le corps qui, pour une surface donnée présentait le moindre poids possible ; des feuilles d’or battu de petites dimensions.
- Il réalisa ainsi l’électroscope le plus sensible qui ait encore été construit, et celui qui fut le plus employé dans les expériences de physique.
- La description de cet appareil a été faite par Bennet, dans une lettre qu’|l a écrite à Priestley au mois de septembre 1786, lettre qui a été publiée dans les Pbilosophical Transactions eq 1787 Ç1).
- Bennet a ensuite publié la description de son électromètre dans un petit ouvrage paru en 17^9 et qui contient en outre des expériences de grand intérêt, ainsi que nous avons déjà eu l’occasion de le signaler ici-même (2).
- Cet appareil se compose principalement de deux bandes étroites de feuilles d’or, suspendues au milieu d’un cylindre de verre creux.
- (') Pbil. Traits., pour 1787, t. LXXVI, p. 26.
- (*) Bf.nket. Nezos Experiinents ou electricity. Derby, 1789, in-8"; La Lumière Electrique du io novembre 1888,
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- Le pied A peut être fait de métal ou de bois; il a environ 3 pouces (8 centimètres) de hauteur, pour pouvoir être facilement transporté sans toucher le verre. Le cylindre de verrè B peut avoir environ 5 pouces^(13 centimètres) de haut et 2 pouces (3 centimètres) de diamètre. Le chapeau C est fait de métal; il est plat au sommet afin que l’on puisse facilement y poser les substances à examiner. Son diamètre doit être d’environ 1 pouce (2 centimètres et demi) plus large que celui du tube et ses bords D, hauts de 2 centimètres et demi environ sont parallèles aux parois du cylindre de verre, pour les garder propres et sèches.
- Sous ce rebord en est un autre d (fig. 7). moitié
- moins haut que le premier et fait pour s’emboîter dans le verre ; il est pour cela garni de cuir, de toile ou d’une autre substance molle. L’appareil est ainsi hermétiquement fermé, et l’on peut aisément retirer le chapeau pour réparer un accident quelconque arrivé aux feuilles d’or.
- Au centre du plateau, se trouve placé un tube*?, dans l’intérieur duquel une cheville E est placée C’est sur cette cheville, qui est ronde à une extrémité et platte à l’autre que les deux feuilles d’or sont collées, avec de la pâte, de la gomme ou du vernis.
- Les feuilles d’or peuvent être remplacées par des feuilles d’argent qui se coupent plus facilement, mais sont moins légères, et partant moins sensibles. Les feuilles peuvent avoir 2 inches (5 centimètre) de long; elles sont plus larges à une extrémité qu’à l’autre et sont fixées par leur extrémité
- la plus large, laquelle peut avoir 1/5 de pouce soit 5 millimètres environ, l’électromètre est plus sensible lorsque les pointes sont aigues.
- Sans le cylindre de verre, les feuilles d’or ser raient tellement agitées par le moindre mouvement de l’air que l’appareil ne pourrait servir; mais, d'autre part, le verre pouvant s’électriser accidentellement et nuire ainsi aux indications de l’appareil, Ben net, pour remédier à cet inconvénient, colla dans l’intérieur du cylindre de verre deux feuilles d’étain G et H couvrant chacune un quart de la circonférence du cylindre et communiquant par le pied de l’appareil avec le sol. Cette méthode avait déjà été employée par Cavallo.
- Les feuilles d’étain ont, en outre, l’avantage
- d’augmenter la sensibilité de l’appareil en attirant les feuilles d’or électrisées.
- Afin d’obtenir un meilleur isolement la partie supérieure du cylindre de verre cachée par le rebord D est couverte de cire à cacheter; pour que ce revêtement soit efficace, il faut chauffer le verre sur une bougie pendant qu’on étale la cire, car si le revêtement était fait sur un verre plus froid que la cire, l’adhérence ne serait pas parfaite et l’isole-mem serait défectueux.
- La sensibilité de cet appareil était très grande et Bennet, pour en donner une idée, cite les expériences suivantes qui sont intéressantes à plus d’un point de vue.
- De la chaux en poudre fut placée dans un soufflet et projetté sur le chapeau de l’électroscope qui donna des signes très accentués d’electricité positive lorsque l’extrémité du soufflet n’était distante que de 6 pouces (15 centimètres) et des
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- signes d’électricité négative lorsque cette distance était de 3 pieds (i métré) ; dans ce dernier cas, l’électrisation disparaissait avec le nuage de poudre, ce qui n’indiquait qu'un phénomène d'influence.
- Le signe de l’électrisation changeait lorsque la poudre se dispersait en un nuage plus grand, ou lorsqu’on plaçait un réseau de fils fins soit en soie, soit en plumes, dans le tuyau du soufflet. Si ce tuyau de fer était supprimé de façon que la poudre se répandit en un nuage plus large, l’électrisation était toujours négative.
- De la poudre de chaux placée dans les crins d’une brosse et projetée sur l’appareil l'électrisait négativement par influence.
- Mais si la poudre était placée sur le chapeau métallique de l’électroscope et projetée par le
- Fig. 8 üt
- g
- souffle une charge permanente positive était développée dans l’appareil.
- Une passoire isolée ayant été remplie de charbons aliumés, Bennet versa dessus de l’eau qui tomba en gouttes électrisées négativement tandis que le nuage ascendant de vapeurs était électrisé positivement, ainsi qu’on pouvait s’en assurer en plaçant dans ce nuage un conducteur relié à un électroscope sur lequel était collé un morceau de papier, afin d’en augmenter la surface.
- Dans bien des cas où l’électroscope reste insensible en raison de la faible électrisation des corps en expérience, on peut augmenter beaucoup sa sensibilité en plaçant sur le chapeau une petite bougie allumée (fig. 9).
- Bennet cite à ce propos les deux expériences suivantes qui prouvent la sensibilité de l’appareil dans ces circonstances. Un petit tube de verre, couvert de cire à cacheter, légèrement frotté ne pouvait communiquer son électricité même lorsqu’on le mettait en contact avec le chapeau ; mais si une bougie allumée était placée sur le chapeau, son électricité se communiquait à plus de 12 in-
- ches (30 centimètres) et quand il était fortement électrisé à une distance de plus de 6 pieds (2 mètres).
- L’électromètre muni de sa bougie fut porté dans une chambre où l’on avait fait tourner pendant quelque temps une machine électrique, et, malgré la porte laissée ouverte, l’électroscope manifesta une électricité très sensible.
- Sur la figure 10, on voit que l’appareil était surmonté d’un condensateur à trois plateaux, appareil de l’invention de Bennet, et que nous
- Fig. 10
- avons décrit dans une précédente notice (*); nous n’y reviendrons pas.
- Avec l’appareil de Bennet qui réunissait les perfectionnements apportés par Cavallo à une très grande sensibilité, l’électroscope à double pendule avait pris sa forme définitive, et il ne devait plus recevoir de perfectionnement notable. Toutefois, en 1797, Nicholson (2) afin de rendre l’électroscope plus sensible aux petites charges et, en quelque sorte, le faire servir d’électromètre, disposait à l’intérieur deux tiges de cuivre D D, qui se mouvaient à la façon des tiges d’un compas, par le moyen d’une vis micrométrique E; en temps ordinaire, ces tiges étaient aussi écartées
- (9 La Lumière Électrique, 10 novembre 1888.
- (2) Nicholson. — Journal of natural Philosopha, pour •797, P- 276-
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- que possible ; si dans ces conditions les feuilles d’or divergeaient, l’électromètre fonctionnait comme un appareil ordinaire; mais si la charge n’était pas suffisante pour faire diverger les feuilles d’or, on rapprochait les tiges D D qui n’étaient pas isolées, jusqu’à ce que les feuilles d’or divergeassent ; la charge était mesurée par la distance à la quelle il fallait amener les tiges D, ce qui était indiqué par la vis micrométrique.
- Cet appareil d’une complication hors de proportion avec ses avantages, a été peu connu et il semble n’avoir été employé que par Nichol-son.
- A la suite de ces appareils, nous placerons la description d’électroscopes qui en diffèrent en plusieurs points et qui ont été proposés comme galvanomètres, c’est-à-dire pour mesurer les effets de la pile électrique que Volta venait d'inventer. Ils rentrent dans le cadre de notre notice, car le principe sur lequel ils sont fondés est le même que celui des appareils que nous venons de décrire; plusieurs d’entre eux sont très intéressants. Ils semblent avoir été le point de départ de l’électroscope de Bohnenberger, appareil qui a été le plus sensible des électromètres connus jusqu’à l’apparition de céux de sir William Thomson.
- Le premier appareil dont nous nous occuperons est celui qui a été employé par Galvani.
- Il avait été imaginé par Aldini, pour examiner s’il pourrait obtenir des attractions et des répulsions par le moyen de l’électricité animale.
- Il se compose d’un récipient de cristal, dont le dôme est garni d’un bouchon de liège auquel est suspendu un fil de soie portant une petite balle de moelle de sureau; sur les côtés de ce récipient, sont collées horizontalement deux petites pièces de cuivre, dans lesquelles entre, à vis, une petite tige portant à chaque extrémité un bouton qui se présente à la balle intérieure, de manière que chacun de ces boutons peut être avancé à volonté vers cette bail».
- Pour constater si l’électricité animale pouvait provoquer des attractions et des répulsions, Galvani, d’après Izarn, reliait une des tiges latérales aux muscles d’un animal et l’autre tige aux nerfs; et provoquait les contractions; mais ce fut en vain, il ne put obtenir aucun mouvement de la balle suspendue entre ces deux tiges.
- Cela n’a1 rien d’étonnant, si les expériences ont été effectuées comme nous venons de le dire. Je ne sais si l’électricité animale est susceptible de
- provoquer des attractions. sensibles, mais pour que l’appareil que nous venons de décrire put nous renseigner à cet égard, il aurait fallu que la balle suspendue fut reliée à l’une des deux.tiges latérales, ou bien encore qu’elle fut disposée symétriquement entre ces deux tiges, et électrisée fortement.
- L’appareil suivant employé par Ritter (J) est plus intéressant, il est bien combiné, et prouve que ce n’est pas Hare (2) qui a le premier employé un électromètre à simple feuille d’or, ainsi que le dit Harris dans ses « Leçons d’Électri-cité ».
- L’appareil de Ritter se composait d’une grande cloche de cristal à double tubulure (fig. n). Chacune de ces tubulures était garnie d’un pis-
- Fig. 11
- ton ; l’un d’eux, Ps descendait perpendiculairement dans l’intérieur de la cloche et était terminé par une pince dans laquelle on faisait tenir une petite feuille d’or semblable à celle de Télectro-mètre de Ben net.
- Le'second piston P/ qui" entrait latéralement pour s’avancer à angle droit vers l’extrémité inférieure de Ps, était garni, à cette extrémité d’un petit bouton.
- Pour examinerl’influence de l’une ou de l’autre extrémité de la pile — de l’électromoteur comme on disait alors — sur la feuille d’or, on reliait l’un des pôles à la tige Ps, l’autre à la tige P/, et l’on rapprochait ensuite petit à petit, avec précaution, les deux tiges l’une de l’autre, jusqu’à ce que la feuille d’or s’élançât vers la tige / P.
- (') Ritter* *’ Izarn. p. 82 et Journal de Physique pour 1801, p. 152.
- (*) Hare. — An account of an improved single leaf Electrometer. — Dans The American, Journal of science New-Haven, t. VIII pour 1824, p. 103.
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- L’appateil sifiVatit employé par Ermân (*) se rapproche beaucoup de celui de Galvani et d’Al-dirti (fig. 12).
- il se compose dé deux tiges de verre T G, fixées Sur ütt piéd et garnies à leur somtnet d’une petite pihëe arrondie. Dans ces pinces ort établit à frottement deux petits conducteurs de métal, n, p dont les pointes très mousses peuvent être approchées otl éloignées à volonté l’une de l’autre, en faisant glisser les Conducteurs dans les pinces qui les supportent d’une quantité facile à apprécier en raison d’une graduation faite sur les conducteurs eux-mêmes. Une petite balle d’électroscope a est suspendue entre les extrémités s s des petits conducteurs par un fil d’argent extrêmement délié et
- . Fig. 12
- très mobile, en raison de sa longueur de deux pieds et par le genre dé sa Suspension.
- Ce fil d’argent est suspendu à une tige de métal isolée et renfermée dàtls un tube de verre adapté à la cagé CB, soüs laquelle sont placés les conducteurs, afin dé garantir le corps électroscopique des mouvements accidentels que pourraient lui imprimer les ondulations de l’air.
- Ermân, en se servant de deux colonnes de cent couples chacune, argent, drap-mouillé/zinc, et en reliant la tige p à l’un dés pôles de la pilé, obtint une attraction de la balle a, à une distance de 3/4 de ligne. Si le pôle opposé de la pile était mis a la terre, cette balle était attirée à la distance de 3 pu 4 lignes.
- Le galvanomètre employé par Pepys (2) se rapprochait beaucoup de l’électroscope proposé par
- p) Voit Izarn, p. 254, et le Journal de Physique, pour 1801 ; (*) Izarn, p. 235.
- ÉLECTRIQUE
- Nicholson, nous le représentons par la figuré 13 empruntée à Izarn.
- Dans un cylindre de verre C V, fixé sur Un socle de bois S B lequel est porté Sur trois pieds t t t en verre ou en bois suivant qüe l’on vëut güe l’appareil soit isolé ou non, s’élèvent deux tiges de métal P M qui peuvent être rapprochées ou éloignées Funë de l’autre à volonté, àu thoÿen d’une coulisse fixée sur le socle dârts l’intérieur du cylindre.
- On fixe ces pièces par le moyen de la vis D.
- La tige P est formée de deux pièces unies par une charnière e qui permet de la couder et facilite
- Fig. 13
- les mouvements quand on veut établir des communications.
- Le couvercle R N de l’appareil est formé dë deux plaques circulaires de laiton appliquées l’une à l’autre, et garnies en dessous d’une rondelle de liège qui entre juste dans le cylindre. La plaque inférieure, ainsi que le liège, est percée d’un trou oblong dans leqiiel commence une rainure qui arrive jusqu’au bord extérieur de la plaque et reçoit une lame mince d’argent la que l’on peut faire avancer ou reculer entre ces plaques, de manière à placer les deux feuilles d’or f d qui tiennent à son extrémité, à telle distance que l’on voudra des tiges P M.
- Pour se servir de cet appareil, on réunissait un des pôles de la pile au ruban /, et l’autre pôle aux tiges P etM réunies par la vis Di
- Les feuilles d’or commencent à diverger lorsque
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- les tiges sônt rapprochées à une distance d'dUtant rrtoindre c}ue l’électricité est plus faible.
- Pepys en se servant d’une pile à colonne de 80 coupes, argenl, zinc, obtint la divergence des feuilles d’or à la distance de 3/4 de pouce (2 centimètres environ).
- Enfin# nous citerons pour terminer cette classe d’appareils, l’Elecirdmicroniètre proposé en 1805 par Mareschau de Wesel p) et perfectionné par Dümotiër# Constructeur d’instruments de préci-sioru
- Cet appareil fut présenté à la société galvanique avec un mémoire contenant au grand nombre d’observations; nous le décrirons tel qu’il a été construit par Dumotier.
- Il était habilement combiné,et en un seul appareil unissait les parties essentielles et, partant
- Fig. 14
- les avantages des différents appareils que nous avons déjà décrits.
- 11 se composait d’une cage de cristal ou de verre A, vernissée à la partie supérieure, et reposant sur un socle B en bois verni. Une tige filetée a se mouvait dans la paroi latei ale de la cage, d’une quantité facilement appréciable par le moyen du système micrométrique ED. Le pas du filet était de 1/2 millimètre. La tige F était à coulisse, simplement. A la partie supérieure de la cage, était établie une tige métallique terminée à l’intérieur par Une pince H servant à fixer des feuilles d’or ou des feuilles de cuivre mince, connues sous le nom d’oripeaux; à l’autre extrémité cette tige métallique était terminée par un bouton sur lequel on pouvait visser soit un disque G, soit une tige très pointue 1. On pourrait, d’ailleurs transformer cet appareil en électroscope à pailles ou en élec-troscope à une seule feuille d’or, au moyen des tiges additionnelles K.
- Quand on veut apprécier de très petites quantités d’électricités, on retire ,1a tige à coulisse E, on
- (*) Journal ck Physique, pour 1801, t. Il p. 48,
- enlève la pince à deux feuilles que l’on remplace par la pince à une feuille, et, on rapproche la vis près de la feuille de cuivre dont la| position doit être perpendiculaire, de manière que le contact marque zéro sur le disque de cristal D, de la première ligne de la lame E. On éloigne la vis eh comptant les tours par le moyen de la division tracée sur la lame E, et, rapprochant du disque G, le corps dont on veut connaître la quantité d’électricité, on éloigne ou on rapproche la Vis jusqu’à ce que la feuille touche son extrémité.
- L’étude de ces derniers appareils nous a mené jusque dans les premières années de ce siècle; c’est une limite que nous n’avons pas l’intention de dépasser, et il nous faut, maintenant, retournant sur nos pas et revenir soixante ans en arrière.
- G. Pellissier
- (à suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Etats-Unis
- Quelques problèmes de la traction électrique, par le D1' Louis Bell de V Université de Pur due (').
- Monsieur le D1' Louis Bell de l’Université de Purdue, nous fournit une étude intéressante sur les conditions générales et les problèmes que pose le fonctionnement de la traction électrique. Comme il l’indique nettement en commençant, il écarte les procédés théoriques, dont il reconnaît d’ailleurs toute la valeur, pour exposer d’une façon purement expérimentale et terre à terre les difficultés, les progrès et les résultats. Il entend rester purement pratique, et par là même son étude présente de l’intérêt.
- M. le D1' Bell expose d’abord comme il suit les conditions à remplir et la manière dont les systèmes de transport eh usage y satisfont.
- 1, Pour remplir les exigences d’un service publique une ligne de tramway doit presque toujours traverser le quartier des affaires le plus fréquenté
- (*) Eiectrical IVorld, v. XIII, p. 360.
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- d’une ville, en passant ensuite aux rues les plus peuplées, pour arriver aux grands faubourgs. On ne peut donc, en général, choisir la route la plus commode ; il faut pouvoir monter des rampes souvent assez rapides et passer sans danger de déraillement dans des courbes n’ayant parfois qu’un rayon de 6 mètres. ,
- 2. I.a construction de la voie comme du moteur doit être de nature à écarter tout danger d’une interruption complète du trafic sur toute la ligne, et même d’un accident local donnant lieu à un rassemblement des voitures en un seul point.
- 3. Il faut pouvoir varier considérablement la vitesse sur toutes les lignes exploitées avec un horaire fixe; les voitures doivent pouvoir rattraper dans des limites raisonnables le temps perdu en cas d’un accident insignifiant ou d’un nombre d’arrêts exceptionnel.
- 4. Les voitures doivent pouvoir s’arrêter et se remettre en mouvement avec facilité et rapidité, même en marchant à toute vitesse. C’est la seule garantie contre des accidents fréquents et sérieux sur une ligne traversant des rues passagères où la voie peut-être obstruée à tout instant. Cette condition est également nécessaire pour limiter la peite de temps par les arrêts.
- 5. La voie et le [moteur doivent absorber le moins de place possible dans les rues et causer le moins d'ennuis possibles aux voyageurs comme aux passants. A cet effet les rails doivent être très bas, ils seront par conséquent un peu moins surs. La 'plus grande partie du trafic se fait et se fera provisoirement par chevaux, et par conséquent, tout système rendant cette traction difficile ou dangereuse présente des inconvénients.
- 6. Le moteur doit pouvoir fonctionner presque sans bruit et sans être une gêne dans les rues, ce qui revient à condamner l’emploi des moteurs à vapeur ordinaires, excepté dans des cas exceptionnels où la ligne passe par des rues peu fréquentées.
- . 7. La ligne doit pouvoir satisfaire partout à toutes les exigences du trafic quel que soit le nombre des voyageurs. Il arrive souvent que la plupart des voitures d’une ligne doivent partir
- presque pleines dans un espace de quelques minutes, surtout quand il s’agit d’une ligne desservant les faubourgs où le trafic est souvent très inégal.
- Enfin, l'exploitation doit être assez économique et les frais de première installation modérés.
- Pour remplir ces conditions on a eu recours à un grand nombre de dispositifs.
- La traction par chevaux est naturellement, même à l’heure actuelle, la méthode principale. Ensuite viennent les systèmes de moteurs qui ne sont que des modifications de la locomotive ordinaire, les systèmes de traction par câbles et enfin les différents systèmes électriques.
- Nous n’avons pasà nous occuper de la deuxième classe que l’expérience a condamnée pour une exploitation journalière dans des rues passagères, et nous allons examiner dans quelle mesure les trois autres systèmes remplissent les conditions posées en cherchant surtout les points faibles et les difficultés que présentent les systèmes électriques.
- Quanta la question des rampes le système par câbles est certainement le meilleur; naturellement les rampes excessives ne sont ni désirables ni économiques mais elles sont parfois inévitables. Le système admet également l’emploi de courbes brusques mais leur effet est désastreux sur la vie du câble et sur le rendement du système. L’usure d’un câble sur une ligne avec beaucoup de courbes est extrêmement considérable.
- Les rampes très raides peuvent être gravies avec des chevaux surtout à l’aide de chevaux de renfort à l’exception des moments de glace ou de ver-glas.Néanmoins un câble est préférable,bien qu’une voiture attelée passe mieux que toute autre dans une courbe car les chevaux tendent à guider et à faire tourner l’avant train de la voiture tandis que tous les moteurs ont une certaine tendance à quitter les rails malgré toutes les précautions.
- 11 en est tout autrement avec les systèmes électriques. Les voitures portant les moteurs ne peuvent monter que grâce à l’adhérence et au-delà d’un certain point celle-ci fait défaut. Mais dans ces voitures tout le poids du véhicule et de son contenu repose généralement sur les roues motrices et théoriquement la rampe possible doit être l’équivalent numérique du coefficient d’adhérence. . - —
- 11 n’est guère possible de fixer ce chiffre exac-
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- tement excepté par des expériences dans chaque cas donné et les voies de tramways ne sont pas construites avec assez de soins pour donner de bons résultats.
- Les renseignements que nous avons pu recueillir semblent cependant fixer le maximum d’une rampe praticable à 20 0/0 ; la limite réelle est probablement inférieure à ce chiffre. L’expérience a cependant démontré qu’on peut parfaitement surmonter des rampes de 7 mètres sur 100 pourvu que les rails soient maintenus en bon état et libres de neige etc. En redoublant la surveillance sous ce rapport et à l’aide d’un peu de sable je crois qu’on pourrait au besoin monter 8 mètres sur ioô. Au-dessus d’une rampe de 10 0/0 la chose devient cependant incertaine par les mauvais temps. Quant aux courbes il n'y a pratiquement pas de limites mais les courbes sur les rampes sont à éviter; dans tous les cas il faut réduire la vitesse en y fpassant.
- Quant à la régularité de fonctionnement on peut diviser les différents systèmes en deux groupes, [ceux dans lesquels chaque voiture forme une unité indépendante et ceux où toutes les voitures ont une source d’énergie commune. Le premier groupe comprend la traction par chevaux ou avec les accumulateurs électriques, le second comprend les systèmes à câble et toutes les autres formes de la traction électrique.
- Tous les systèmes de traction sont exposés à des accidents locaux mais l’éventualité d’une interruption complète et beaucoup moins probable dans le premier groupe que dans le second. Dans les systèmes par câble ceci n’arriverait guère que par suite d’une rupture du câble même; le système est alors paralyse généralement pendant plusieurs heures.
- •Avec les systèmes électriques ordinaires une interruption générale provient presque toujours d’une seule cause, c’est-à-dire d'un court circuit sérieux à un endroit quelconque de la ligne. Les conducteurs sont généralement disposés de sorte qu’un fil cassé s’il ne s’agit pas d’un fil de contact ne donne pas lieu à un dérangement grave, et même si le fil de contact est rompu une petite section de la ligne seulement est mise hors de service; néanmoins s’il se présente un court circuit grave il peut devenir nécessaire d’interrompre tout le trafic. Mais un accident de ce genre est vite réparé. Les voitures sont isolément exposés à d’autres petits accidents ; les balais peuvent tourner, une bobine peut être brûlée et produire un court
- circuit local etc. La plupart de ces accidents sont facilement réparés et une surveillance rigoureuse en empêchera beaucoup. En effet je crois pouvoir dire que les trois quarts de ces accidents ne devraient pas se produire.
- Un des avantages caractéristiques des systèmes électriques consiste dans la grande facilité pour varier la vitesse à volonté de 4 à 5 jusqu’à 15 milles par heure. Comme la vitesse ordinaire est beaucoup au-dessous du maximum on peut diminuer la vitesse dans les rues sans avoir à s’arrêter. Lés voitures attelées présentent dans une certaine limite le même avantage mais le maximum de leur vitesse rie donne pas satisfaction aux besoins modernes d’un déplacement rapide et c’est pourquoi elles finiront par disparaître. Tout le monde sait que les chemins de fer à câble fonctionnent à un maximum de vitesse fixe qu'ils ne peuvent réduire qu’en lâchant le câble.
- Les mêmes qualités qui donnent à une voiture électrique une plus grande facilité pour varier sa vitesse lui donnent aussi la faculté de se mettre en mouvement sans secousse. Elle a sous ce rapport une supériorité incontestable sur les voitures à câble, de plus le tramway électrique peut au besoin s’arrêter presque immédiatement. Il arrive souvent dans une rue bondée qu’un homme ou un animal tombe juste devant une voiture en mouvement; avec la traction par chevaux ou par câble, on a eu à déplorer beaucoup d’accidents de cette source, mais avec la traction électrique un renversement des moteurs éviterait presque toujours des suites fâcheuses, car la voiture marchant à pleine vitesse peut au besoin être arrêtée sur une distance moindre que sa longueur. J’ai-vu un cheval tomber sur la voie à moins de 1 mètre d’une voiture marchant à une vitesse ordinaire, qui a pu être arrêtée avant d’arriver au cheval.
- 11 va sans dire qu’on n’a recours à ces arrêts subits qu’en cas dé nécessité absolue, mais leur possibilité existe toujours.
- Les exigences de la voie sont presque toujours les mêmes pour tous les systèmes. Tous les moteurs effraient les chevaux plus ou moins et rendent, au moins pendant quelque temps, les rues dangereuses de ce chef. C’est là certainement une considération importante; mais les chevaux s’habituent vite aux moteurs et la difficulté n’est que provisoire. Tous les systèmes électriques aériens et ceux dans lesquels le rail fait partie du circuit inspirent surtout de la frayeur aux chevaux
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- à cause de nombreuses étincelles partant des rails ou du balai; j’ai vu des chevaux qu’on croyait absolument familiarisés avec les tramways électriques s’effrayer d’une étincelle et avoir peur de ces voitures pendant quelque temps après. On peut cependant diminuer largement la production d’étincelles et la difficulté n’est pas aussi sérieuse qu’elle en a l’air.
- Quant au bruit, les voitures électriques ne diffèrent pas pour le moment beaucoup de celles à câble. Dans les systèmes électriques le frottement incessant du câble tout le long de la ligne n’existe pas. mais l’engrenage [fait souvent autant de bruit surtout s’il est un peu usé. Néanmoins le bruit ne constitue pas un inconvénient sérieux.
- A part les difficultés d’ordre général qu’il faut surmonter, le chemin de fer électrique en rencontre d’autres, quelques-unes réelles et d’autres plutôt imaginaires. D’abord le public se figure souvent que le fil aérien est extrêmement dangereux et que le rail employé pour le retour du courant est tout aussi terrible. En réalité le potentiel maximum employé pour la traction est de 400 à 500 volts et ne peut pas être classé comme dangereux. 11 serait évidemment très désagréable d’en recevoir le plein effet, mais il n’y a pas de raison pour croire à un danger mortel; le mal se bornerait à une brûlure au point de contact. Un grand nombre d’employés de tramways ont reçu la force électromotrice entière sans en avoir souffert. De plus le fil est hors de la portée du public, et s’il tombe il est facile de l’enlever. Le retour par le rail est absolument inoffensif. Ces faits sont bien connus partout où un chemin de fer électrique fonctionne depuis quelque temps, mais l’emploi des potentiels très élevés pour l’éclairage a donné au courant une réputation qu’il ne mérite guère.
- Néanmoins il est évident qu’il va falloir abandonner l’emploi du système aérien dans les grandes villes excepté dans quelques castrés rares. ' Les fils finiront par être mis sous terre dans les villes, et les systèmes de traction comme d’éclairage électriques seront forcés de trouver remède à la difficulté qui est très réelle.
- Quant aux tramways le problème est’heureusement d’une solution facile, soit au moyen d’une anaüsat io n, soit au moyen de piles secondaires. Les progrès qu’on réalisera d’ici quelques années dans la construction des accumulateurs décideront , de la solution qu’il faudra adopter. Si l’on arrive , à, réduire les accumulateurs à un poids raison-
- nable on aurai certes trouvé la traction électrique idéale.
- A ce moment, M. le Dr Bell examine avec détails la difficulté qui peut naître de la coexistence sur une même voie de lignes téléphoniques ou télégraphiques et des réseaux transmettant U puissance. II insiste sur l’influence de l’induction et les moyens de l’éviter. Nous passerons rapidement sur cette partie de son étude. 11 y a là un problème plus général, qui embrasse toutes les distributions d’électricité, l’éclairage comme les autres : la difficulté est d'ailleurs d’ordre plutôt théorique : nous en avons entretenu ailleurs nos lecteurs, nous y reviendrons spécialement s’il y a lieu.
- Le côté tout à fait pratique revient avec l’éva-
- ioh.m. 10,30 U ? il,30 midi
- Fig. 1
- luation des puissances dépensées et recueillies. Le D1' Louis Bell a pu expérimenter sur le tramway de la ville de Lafayette (lndiana), et relever des mesures précises. II indique les méthodes qu’il a employées, sur lesquelles nous passons [pour arriver aux résultats.
- L’intensité du courant sur la ligne variait de o à 90 ampères et les volts de 405 à 480, la moyenne étant de 450. La demande subite d’un courant puissant ramenait toujours le potentiel à 410 et ralentissait momentanément la machine, car le régulateur ne commençait son action que deux secondes après l’augmentation du courant, et les variations de courant sont tellement subites que le seul moyen possible pour maintenir la dynamo à un potentiel à peu près constant serait un double enroulement.
- La puissance électrique variait à différentes heures de la journée, ainsi qu’on le voit sur lafig. 1.
- La grosse ligne indique le nombre de chevaux électriques nécessaires heure par heure. La varia-
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- tion est très grande et en produit une autre analogue dans le rendement de la station génératrice.
- En combinant l’énergie à la machine avec le nombre de chevaux électriques sur la ligne, en tenant compte de l’énergie absorbée dans les lampes et sur la ligne fixe du moteur, nous obtenons comme rendement moyen de la station gé-
- neratnce : = 4°>7 -P- c- moyenne pendant
- la journée et pour le rendement maximum y y-p-= 65,0 0/0.
- La ligne fine sur la figure 1 donne la variation du rendement pendant la journée.
- La consommation de charbon pendant la journée était de 4500 livres à raison de 7,3 livres par heure et par 1 H P, ou près de 10 livres par heure et par cheval électrique.
- Ces faits montrent la plus grande source de perte dans la traction électrique. 11 vaut la peine d’examiner en détails la nature et la cause de cette perte, jusqu’à quel point une perte est nécessaire à cet endroit et quels sont les meilleurs moyens po ir la diminuer. La clef de toute la situation est dans la demande extrêmement irrégulière d’énergie dans un système de tramway.
- La cause de cette irrégularité est évidente; la figure 2 donne une faible idée de son importance. On y observe la variation du courant sur la ligne indiquée par des lectures de 5 en 5 minutes entre 10 heures du matin et midi un jour d’essai. Tout commentaire est superflu. Mais même ceci est au-dessous de la réalité, car il est certain que le courant n’est jamais approximativement constant pour plus de quelques secondes à la fois et varie depuis zéro jusqu’à 60 ou 70 ampères.
- 11 en résulte que la puissance moyenne dans un système de ces dimensions n’atteint pas 25 0/0 du maximum qui peut devenir nécessaire et qui doit être fourni à tout moment ; au fur et à mesure que le système grandit le rapport entre la moyenne et le maximum de la puissance augmente jusqu’à devenir 1/2 dans un système très grand, chiffre qui d’après les calculs de M. Sprague a été atteint sur la ligne de Richmond en Virginie. Les rampes tendent évidemment à diminuer cette valeur de beaucoup, bien que leur effet puisse être équilibré sur une petite ligne par un horaire bien arrangé.
- Pour fournir l’énergie à un système de ce genre
- la machine doit pouvoir donner le maximum demandé en un minimum de temps et elle fonc-donnera généralement de 1/5 à 1/2 de sa forcé entière. Ceci affecte le rendement du système de deux manières fâcheuses, d’abord parce qu’il faut employer une très grande machine avec un frottement correspondant et ensuite parce que cette machine fonctionne d’une façon peu économique.
- Le frottement d'une machine est presque indépendant de sa charge, il diminue avec une lourde charge aussi souvent qu’il augmente. 11 augmente graduellement avec la vitesse. La quantité varie naturellement beaucoup, mais dans les bonnes machines modernes il est généralement de 5 à 10 0/0 de la puissance normale.
- Ceci revient donc à dire qu’une machine de ce genre fonctionnant en moyenne à un quart de sa force entière aura une perte par frottement de 20 à 40 0/0 de la force indiquée et en général plutôt de 40 que de 20.
- Mais il y a pis encore, une machine employée de cette manière fonctionne en moyenne dans des conditions de détente très peu économiques, l’admission est beaucoup trop courte pour permettre un fonctionnement avantageux.
- La formule d’Émery donne probablement le meilleur point pour l’interruption, c’est :
- I I
- dans laquelle r représente le rapport de détente et p la pression absolue en livres par pouce carré. Même ce point est probablement un peu trop bas pour des machines ordinaires.
- En appliquant cette formule à la machine essayée dans ces expériences le meilleur point paraît être entre un quart et un cinquième de la course. En examinant les diagrammes de l’indicateur pris au point de la puissance moyenne ou près de là, la machine semble admettre seulement entre 1/8 et 1/9 de sa course. 11 y a donc une quantité désastreuse de condensation et le résultat définitif se manifeste dans les 7,3 livres de charbon par heure et par cheval.
- Une machine Corliss doit dans des conditions favorables fournir un cheval-heure avec 3 livres de charbon au plus. 11 est donc très important d’éviter, autant que possible, ces conditions ruineuses de fonctionnement.
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- Le problème se pose alors de faire marcher une machine en moyenne à un point de détente le plus économique tout en lui conservant la faculté de passer par un effort subit, mais de courte durée, dépassant de plusieurs fois la moyenne de son énergie. D’abord ces efforts subits ne durent souvent qu’une ou deux secondes, généralement moins d'une demie minute et quelle que soit la machine employée un volant lourd rendrait de grands services en égalisant les irrégularités et en aidant la machine dans un effort subit. Ensuite, la machine elle-même doit avoir une grande variation de détente afin de permettre une détente moyenne aussi économique que possible. Dans une machine qui doit en général fonctionner à un quart de sa force la vapeur doit suivre pendant presque toute la course si c’est nécessaire, afin de
- «Âzb* »o midi
- m minuit
- Fig. 3
- porter le point moyen du eut off à la valeur voulue. Toute soupape qui ne pourrait fermer au-delà d’une demie course , est décidément imparfaite puisqu’elle nécessite une trop grande machine et un trop grand iapport d’expansion.
- Pour éviter du frottement la machine doit avoir les plus petites dimensions compatibles avec le maximum d’énergie qu’elle est appelée à fournir; par conséquent, il faut qu’elle prenne de la vapeur à haute tension et qu’elle tourne très vite. L’énergie doit être appliquée aussi directement que possible.
- Toutes ces considérations tendent à l’emploi de la vapeur à haute pression dans une machine assez petite et à grande vitesse actionnant un volant lourd et couplée directement avec la dynamo. On trouve des machines de ce genre fournissant le cheval-heure avec 3 ou 4 livres de charbon.
- Lçs faibles vttesses et les cylindres gigantesques ne sont plus de mise et ne semblent nulle part plus déplacés que dans un travail avec des variations de charge extrêmes. Une machine du genre que nous venons de décrire aurait dans des circonstances favorables un coefficient de frottement in-
- férieur à 15 0/0 de la force moyenne et demande rait moins de 5 livres de charbon par cheval-heure même avec les variations de charge nécessaires. Couplée directement à la dynamo elle doit pouvoir donner le cheval électrique par heure pour environ 7 livres de charbon. Comme la charge varie moins dans une grande station il est plus facile d’arriver aux conditions d’économie et autant qu’on puisse le calculer d’après les résultats de M. Sprague, à Richmond, le cheval-heure demande environ 9 livres de charbon.
- Quant à la quantité d’énergie nécessaire pour desservir une ligne de tramway, les expériences faites ici donnent presque exactement 2,5 chevaux électriques par voiture. C’est un chiffre inférieur à celui qu’on obtiendrait sur une ligne plus grande et plus chargée.
- Les diagrammes de M. Sprague prouvent que l’énergie nécessaire sur la ligne de Richmond était approximativement de 4 à 5 chevaux électriques par voiture ; mais les voitures, à Richmond, sont plus grandes et plus lourdes que celles d’ici. En général l’énergie semble être de 3,5 chevaux-élec-triques par voiture.
- La machine doit donc être capable de produire de 10 à 15 chevaux par voiture.
- Venant enfin au point économique, M. Louis Bell examine le rendement du système. 11 prend à part celui de la ligne, celui des moteurs; ces nombres sont très variables; par une série de mesures comparées et de moyennes, il évalue le rendement de la ligne à 0,9 et celui des moteurs pratiquement de 0,65 à 0,70
- De ces divers rapports résulte, pour le réseau de Lafayette un rendement total de 0,25.
- M. Bell montre que ce chiffre, qui semble faible ne peut guèfe être relevé que pour des installations plus considérables, ou les irrégularités compensées donnent une meilleure moyenne de travail ; il estime que 0,40 est un chiffre possible à obtenir, 0,50 serait selon lui un résultat très remarquable.
- Bien entendu tous ceci s’applique au système à transmission directe. Les accumulateurs fourniraient une solution qui a de sérieux avantages, qui même peut, dans certains endroits être à peu près seule applicable; mais au point de vue de la perte de puissance ils ont deux sactions très mauvaises; la première, le considérable surplus de poids qu’ils imposent, la seconde, leur propre perte d’énergie.
- ( M. Louis Bell estime que le rendement d’un sys-
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- tème de ce genre ne dépasserait pas 0,40. Je suis porté à croire qu’il juge plutôt trop favorablement.
- 11 fait alors une comparaison intéressante entre les systèmes à câble existants à Kansas City et à Saint-Louis d’une part, et le tramway de Richmond de l’autre. 11 en résulte que la perte de puissance est à peu près la même dans les deux systèmes et le rendement également d’environ 400/0.
- Mais, et ici nous rendons la parole à M. Louis Bell, il y a un autre côté à la comparaison. Un service de câbles coûte de 50,000 à 75,000 francs par mille en raison de sa substructure importante et compliquée, cela non compris les stations génératrices de puissance ni lë matériel roulant. Cette dépense est cinq ou six fois celle d’un système électrique à câble aérien, même dans de mauvaises conditions, et environ deux fois celle d’un système électrique à conducteur souterrain. Cette comparaison suppose le système électrique installé de la façon la plus perfectionnée et la plus solide, dans les conditions ordinaires la différence entre les prix d’installation serait plus grande.
- La différence entre les dépenses d’exploitation n’est pas commode à établir. A peu près la même puissance est nécessaire; elle doit être obtenue avec un peu moins de charbon dans le système à câble. Le nombre des employés est peu différent. La conduite à cable demande certainement plus de soin.
- Quant aux réparations, dans un système électrique à ligne aérienne, celle-ci donne peu d’embarras. La machinerie, de quelque système qu’elle soit, exige d’assez fréquentes réparations. 11 y a à faire de ce côté. Sur une ligne de câble, celui-ci est la grande dépense, sa durée peut être de six à huit mois et son renouvellement est très coûteux. Les pinces d’attaches, les engrenages courants demandent un entretien continuel. 11 est difficile d’aller plus loin dans la comparaison que cet exposé sommaire, faute de renseignements. Toutefois on sait que les deux systèmes sont moins chers que la traction par chevaux. L’économie est de 25 à 50 0/0 suivant les cas. Malheureusement les rapports détaillés n’existent pas, et il faut s’en tenir pour le moment à ces vues d’ensemble bien peu précises.
- Ce qui est certain, dit l’auteur, c’est que si un système électrique mal fait est un engin extrêmement incommode, dangereux et coûteux, en compensation, un tramway électrique'dont les lignes sont posées avec soin, les machines bien choisies
- et bien entretenués, est un système remarquable ment maniable et. sûr, et de plus très économique.
- France
- Désinfection des eaux d’ègoût, procédé E. Her-mite. — M. Hermite, l’auteur des procédés de blanchiment électrolytique, qui ont été décrit dernièrement dans ce journal (J), vient d’appliquer un procédé analogue au traitement des eaux vannes.
- Dans le cas du blanchiment, M. Hermite produit le liquide décolorant par l’électrolyse d’un chlorure dissous dans l’eau. Les composés oxygénés du chlore ainsi produits possèdent à un très haut degré le pouvoir décolorant, à un degré plus élevé même que l’hypochlorite de chaux employé d’ordinaire à cet usage.
- On sait que l’hypochlorite de chaux est en même temps une des substances désinfectantes les plus énergiques ; il était donc tout indiqué d’employer l’électricité à la production de l’hypochlorite, comme on le fait dans le blanchiment.
- 11 restait à résoudre les nombreuses questions de détail de l’application en grand et à considérer les résultats économiques. Le prix de revient est, en effet, la plus grosse question dans le traitement des eaux vannes. 11 est hors de doute que l’on puisse arriver à les désinfecter, mais à quel prix? Si ce prix est trop élevé, il faut évidemment y renoncer, car on a à traiter des quantités très considérables.
- Le chlorure que M. Hermite emploie de préférence dans le blanchiment électrolytique est le chlorure de magnésium, qui' donne le meilleur résultat. Comme ce chlorure est trop cher pour les procédés de désinfection, M. Hermite prend ici le chlorure de sodium (sel marin) ou dans certaines circonstances le chlorure de calcium. Pour ce qui concerne la quantité à ajouter, il y a lieu de considérer si les eaux vannes ne contiennent pas de chlorures ou si elles en contiennent déjà comme cela arrive notamment pour les eaux vannes contenant de l’eau de mer.
- La quantité de sel à ajouter aux eauy varie entre 1 et 5 kilos par mètre cube ; on voit donc qu’il faut avoir le sel à bon marché pour que l’application soit possible. (*)
- (*) La Lumière Électrique, t. XXXI, p. 151.
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- Nous allons entrer dans quelques détails sur le procédé, qui, comme on va le voir, est des plus simples.
- On peut opérer soit par action directe et traiter toutes les eaux vannes, soit par action indirecte et traiter une portion qu’on mélange avec le liquide, à désinfecter. Ces deux modes d'action reviennent en somme au même, ce n’est que la quantité à traiter qui varie.
- La figure ci-contre montre l’ensemble de l’appareil employé. La cuve est en fonte galvanisée; les eaux arrivent au fond de la cuve par un tube perforé de trous et pourvu d'un robinet'.
- Les eaux après avoir passé à travers les électrodes s’écoulent par le haut ; à cet effet, le rebord de la cuve forme un canal en communication avec le tuyau d’écoulement. Quant auxélectrodes ils sont formés : les électrodes positives ou l’anode par de la toile de platine, maintenue par des cadres d’ébonite et les électrodes négatives ou cathodes par des disques en zinc. Ces disques sont montés sur deux arbres qui tournent lentement à l’aide de la roue actionnée par la petite courroie qu’on voit sur la figure.
- On voit que ce dispositif est le même que celui employé pour le blanchiment. Chaque électrode positive communique par une pièce de plomb avec Une barre de cuivre qui traverse l’électrolyseur; le contact est fait au moyen d’un écrou et on peut ainsi enlever au besoin chaque cadre d’électrode pendant la marche de l’opération, sans interrompre le fonctionnement de l’appareil. Ce dispositif facilite beaucoup le nettoyage.
- Lorsque le courant passe dans l’électrolyseur, il Se foi me quelquefois des dépôts sur les électrodes fen zinc ; pour les maintenir toujours propres, on a placé des couteaux flexibles en ébonite sur les plaques positives; ces couteaux pressent contre
- les disques en zinc et comme ces disques tournent lentement, tout dépôt se trouve détaché.
- La boîte en fonte est pourvue à sa partie inférieure d’une porte qu’on ouvre pour le nettoyage; on peut vider la cuve à l’aide d’un robinet disposé à cet usage.
- Sur la gauche de la figure, on aperçoit la dynamo dont les pôles sont en communication avec les électrodes de l’électrolyseur. Un ampèremètre indiqué sur la figure permet de se rendre compte de la marche de l’opération. Sur le prolongement de l’axe de l’armature, on a adapté une poulie ; elle actionne par l’intermédiaire d’une courroie une petite turbine qui sert à maintenir la circulation
- des eaux. On le voit, l’ensemble est combiné de telle façon que toutes les pièces se tiennent ; on a aussi l’avantage d’avoir af-aire à un seul appareil, monté sur la même pla-quedefondation.
- La manœuvre de l’appareil est desplussimples, il suffit de régler la vitesse de circulation des eaux, préalablement ajoutées de la quantité nécessaire de chlorure, et de surveiller la marche du courant électrique. Avec un peu de soins on arrive régler le courant de telle sorte que le composé chloré qui se forme est décomposé au fur et à mesure de sa formation ; il n'y a ainsi pas de perte de force motrice. Il paraît d’ailleurs que les eaux se clarifient rapidement à la sortie de l’électrolyseur et peuvent être envoyées sans danger dans un cours d’eau. On peut utiliser le dépôt formé comme engrais.
- Examinons maintenant d’un peu plus près l’usage qu’on peut faire de cet appareil, et occupons-nous d’abord du cas le plus important : celui de la désinfection des eaux vannes d’une grande ville.
- Puisque le procédé nécessite l'emploi d’un chlorure, le cas le plus favorable sera celui où l’on peut disposer de grandes quantités d’eaux
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- contenant naturellement un chlorure en dissolution.
- Ces conditions se présentent dans deux cas :
- i° Pour un port de mer;
- 20 Pour une ville industrielle dont les usines fournissent des chlorures comme résidus de fabrication.
- Avec une installation bien comprise, dit M. Her-mite au sujet des ports de mer, on peut, sans manipulations de produits chimiques et avec l’aide d’une installation semblable à un service d’eau, c’est-à-dire tout à fait mécanique, maintenir les villes situées au bord de la mer à l’abri des mauvaises odeurs et dans un état de salubrité parfait.
- Ainsi, une ville située au bord de la mer consomme une certaine quantité d’eau douce, une partie pour l’usage domestique et une autre pour le lavage des rues et ruisseaux.
- Cette eau qui sert à laver les ruisseaux entraîne les immondices dans les égouts d'où il s'échappe des émanations désagréables et dangereuses pour la santé publique ; puis les égouts débouchent dans le port et le rendent infect.
- Au lieu d’agir ainsi on peut économiser toute cette eau douce qui sert au lavage des ruisseaux et la remplacer par de l’eau de mer qui, par le simple passage dans les électrolyseurs, devient chargée d’un principe désinfectant de premier ordre. En laissant cette eau couler dans les ruisseaux, on obtient la désinfection des égouts ; c’est un lavage désinfectant pour toute la ville, et les eaux sortant des égouts ne peuvent plus infecter le port puisqu’elles sont déjà assainies.
- Pour arriver à ce résultat, il suffit d’avoir une usine contenant simplement des machines de ( force motrice (machines à vapeur ou turbines), des pompes et une batteiie d’électrolyseurs. 11 n’y a pas d’autres dépenses, et tant que les pompes seront en marche, la ville sera alimentée de liquide désinfectant, sans autres frais que la force motrice.
- Dans ces conditions il n'y a plus d’inconvénient à employer le système du tout à l’égoût, puisque la matière est désinfectée en arrivant à l’égoût où circule un liquide désinfectant.
- On obtient donc par cette méthode : d’abord, un assainissement continuel et rationnel de la ville
- à tout moment, et ensuite une économie énorme sur la consommation de l’eau douce.
- Pour les villes "qui ne sont pas situés aux bords de la mer le procédé ne s’applique pas aussi avantageusement, puisqu’il faut ajouter le chlorure; toutefois la question est assez importante pour que dans certains cas l’addition d’un sel ne forme pas un obstacle à l’application du procédé. Dans certaines villes industrielles d’ailleurs il existe des résidus de fabriques de produits chimiques par exemple ; tel est particulièrement le cas de la ville de Rouen où M. Hermite s’occupe actuellement de réaliser des expériences en grand.
- En dehors du traitement des eaux vannes M, Hermite se propose d’appliquer son procédé à d’autres cas, comme par exemple la désinfection dans les gares de chemins de fer, des salles d'hôpitaux, la clarification et bonification des eaux destinées à la consommation et finalement la désinfection de la matière fécale. Nous reviendrons sur cette dernière application, dès qu’on connaîtra les résultats des expériences que M. Hermite est en train de faire actuellement.
- Pour la désinfection des salles d’hôpitaux, des wagons à marchandises ou à bestiaux, le procédé nous parait très pratique et destiné à supplanter rapidement l’emploi du chlorure de chaux qui dégage une odeur si désagrable et qui donne lieu à un dépôt très nuisible à la conservation des planchers, etc. 11 ne s’agit que d’avoir de l’électricité à sa disposition et d’ajouter un peu de sel à l’eau avec laquelle on opère le lavage. L’installation devient ainsi très simple et on a plus aucun maniement de substances chimiques à effectuer.
- L’application du procédé à la clarification des eaux nous paraît également fort ingénieuse. On sait que c’est l’alumine gélatineuse qui convient le mieux à cet effet ; il suffitde prendre une éprouvette remplie d’eau bourbeuse et d'y ajouter ,un peu d’alumine pour voir immédiatement l’eau devenir limpide. i
- Partant de ce fait, M. Hermite ajoute à l’eau un peu de sel doublé de sodium et d’aluminium, ou un mélange des deux sels ; par l’électrolyse l’eau se trouve ainsi en même temps purifiée et clarifiée.
- Dans les pays chauds où les eaux potables laissent souvent à désirer. M. Hermite propose pour les bonifier, d’y ajouter 0,5 grammes à 1 gramme de sel par litre, ce qui ne communique aucun goût salé à l’eau, puis de la passer quelque temps dans un électrolyseur; après ce passage l’eau de^
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- vient très bonne à la boisson. Afin de rendre cette dernière application possible, sans l'intervention de moteurs à vapeur ou à gaz, M. Hermite a combiné un petit électrolyseur pourvu d’une dynamo actionnée à bras d’hommes.
- Nous ferons remarquer en terminant que le procédé de M. Hermite est tout à fait différent du procédé de M. Webster, dont le journal a parlé il y a quelque temps (*); M. Webster emploie en effet des électrodes en fer et n’ajoute aucun chlorure aux eaux soumises aux traitements, mais il établit une séparation entre les électrodes; nous ignorons d’ailleurs si les expériences de M. Webster ont conduit à une application industrielle.
- M. Hermite procède actuellement à des expériences en grand, à Rouen; cés expériences ne peuvent manquer de faire faire un pas décisif à cette importante question : nous y reviendrons aussitôt que les résultats seront connus.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur l’occlusion des gaz dans l’électrolyse du sulfate de cuivre, par M. A. Soret (".
- « Dans une note du 5 novembre 1888, j’aî briè vement indiqué qu’il existe certaines relations entre les quantités de gaz occlus dans le cuivre élec-troiytique et les conditions de température et d'acidité de l’électrolyte.
- « De nouvelles recherches sur ce sujet m’ont conduit à des résultats plus précis qui peuvent jeter quelque jour sur la marche de l’électrolyse dans ce cas particulier.
- « Je me suis servi :
- i° De solutions assez concentrées (25 p. 100 de sel), neutres ou acidulées par l’acide sulfurique dens la proportion de 1/10, 2/10. ..., 9/10 d’équivalent;
- 20 De courants de faible densité (moins 1/2 ampère pour des électrodes de grande surface, 40°“ en-
- C1) La Lumière Électrique, t. XXXVIII, p. 537 et t. XIX, p. 571.
- (!) Comptes rendus, t. CVIII, p. 1298.
- viron maintenues à une distance invariable de 5 centimètres). J’ai opéré entre les températures de i6°et4o°. Quelques expériences ont même eu lieu à 20, Dans la plupart des [cas, l’électrolyse a duré vingt-quatre heures, quelquefois moins, rarement plus. L’anode était constituée par du bon cuivre laminé du commerce.
- « Le dépôt, séparé de la cathodé, fut soumis à une température élevée (sans dépasser le rouge cerise) dans le vide de la trompe de Sprengel. N’ayant pas trouvé dans le commerce de récipients en porcelaine suffisamment étanches pour les gaz, j’ai fait faire à Bayeux des tubes doublement émaillés qui ne laissaient passer aucun gaz, même à la température de fusion du cuivre.
- « L'hydrogène ne commence à se dégager qu’au rouge sombre et ne se libère que fort lentement. Six à huit heures sont nécessaires pour l’extraire complètemént de iogr. à 15 gr. de métal. Le gaz recueilli fut onalysé. Voici les résultats :
- « i° Influence de la durée de V èlectroly se. — En comparant les dépôts opérés dans des électrolytes de composition identique et à la même température. on voit d’abord que le volume du gaz occlus par
- /y gaz \
- rapport au volume de cuivre I y-cT I d i m i n u e à
- mesure que le dépôt s’accroît, c’est-à-dire que l’électrolyse se poursuit ; ensuite que la proportion de gaz carbonique augmente. La diminution totale porte donc sur l'hydrogène (polarisation).
- « 20 Influence de la température. — L’ensemble des dépôts de même poids, pour un même èlectroly te, montre que la quantité de gaz occlus diminue à mesure que la température s’élève.
- « 11 est intéressant de remarquer que, si les dépôts en bain neutre sont très cassants, cette fragilité tend à diminuer à mesure que la température s’élève.
- « Mais il ne faut pas, comme on l’admet généralement, attribuer a la quantité de gaz occlus, pas plus qu’à l’hydrogène, la fragilité d’un dépôt cuivrique.
- « 30 Influence de l’acidité. — Si la température tend à rendre le dépôt malléable, Y état acide de l’électrolyte (plutôt que le degré d’acidité lui-même) a une influence bien autrement grande. La teneur en gaz des dépôts de même poids obtenus
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- à la même température s’élève un peu avec le degré d’acidité. Il est remarquable que la moindre quantité d’acide modifie totalement la nature du dépôt. Un bain neutre qui fournit des dépôts très cassants finit, après quelque temps d’électrolyse, par donner des dépôts moins aigres, par suite de la libération d’acide.
- « 4° Nature des dépôts; leur malléabilité. — Le métal déposé en bain neutre a fourni des résultats tout à fait inattendus, quant à la composition du mélange gazeux occlus. Ainsi la proportion d’acide carbonique est toujours plus forte que pour les bains acides. Elle croît rapidement avec la température jusqu’à }o°. Le gaz carbonique forme alors les 9/10 du volume total. Quant au dépôt, il présente un aspect spécial. Déjà, après quelques heures, se montrent sur les bords des arborisations, de véritables dendrites cristallines, de plus de 1 cent, de long et très fragiles. Y a-t-il une relation entre leur formation et la présence d’un excès de gaz carbonique ? Je le crois. D’autre part, des dépôts, soumis à l’action de la chaleur, sc sont comportés d’une manière particulière. L’acide carbonique se dégage rapidement bien avant le rouge sombre et, s’il était seul, l’extraction totale dans le vide serait terminée en quelques minutes; mais l’hydrogène est beaucoup plus réfractaire.
- « Quelques analyses (rares) ont accusé la présence de l’oxyde de carbone. Je l’attribue à un accident : une réaction de l'hydrogène sur l’acide carbonique à une température trop élevée (rouge blanc, fusion de cuivre). Je ne crois donc pas à l’existence de l’oxyde de carbone dans le cuivre électrolytique.
- « De ces résultats je conclus :
- l° Que le cuivre électrolytique ne renferme que deux gaz, dont l’un, l’hydrogène, est en plus forte proportion dans la plupart des cas (5/6 est une valeur moyenne acceptable), toujours quand l’électrolyte est acide ;
- «20 Que la fragilité des dépôts est corrélative de la présence de l’acide carbonique en excès. »
- Tachymètre hydraulique de M. Thibeaudeau.
- Dans le maniement des machines dynamos électriques, on a fréquemment besoin de connaî-
- tre la vitesse; un appareil simple qui donne cette mesure d’une manière continue et par simple lecture est à cet égard nécessairement utile dans les installations. Il en existe sans doute ; nous croyons néanmoins devoir donner rapidement la descriptions d’un appareil de ce genre dû à M. Thibeaudeau.
- Nous ne pensons pas que l’expérience ait encore sanctionné ce dispositif, mais l'idée est ingénieuse et le principe appliqué sous cette forme est assez nouveau.
- Une hélice légère C est mobile sur l’axe D. Cet axe porte une tête quî permet de l’engrener au bout d’un arbre et de lui donner ainsi la vitesse de cet arbre. Elle vient buter sur le piston F et transmet un effort sensiblement proportionnel à celui de la vitesse actuelle. Le piston E sert à
- à mettre l’appareil au point. Le montage de ce tachymètre se fait en deux pièces A et B, ajus-ées au tour et se vissant l’une sur l’autre en g, de sorte que toutes les pièces sont parfaitement cintrées.
- Voici comment l’appareil fonctionne : Sous l’ef-fortde l’hélice le piston F tend achasser le liquide du cylindre G. Pour utiliser cet effort à la lecture de la vitesse on emploie un tube de verre fermé roulé en colimaçon et que l’on adapte au tube 1, l’air se trouve comprimé et cela d’autant plus que a vitesse est plus grande. On rend ce procédé très sensible en terminant le tube par une petite boule. Le chemin parcouru par le liquide est bien plus grand pour une même différence de vitesse. Cela se conçoit. Les faibles vitesses seront facilement mesurables ainsi.
- On peut aussi employer un tube mince en cuivre qui se déroule sous l’effort. Cela répond à la mesure de grandes vitesses.
- Dans le premier cas, il suffit que la course dis ponible du piston fournisse assez de liquide pour remplir selon le besoin une partie du tube en
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- verre, au fur et à mesure que l’air est comprimé. On pourrait graduer cet appareil directement en faisant les calculs nécessaires pour une vitesse donnée, car on connaît d’un côté l’effort produit par l'hélice à cette vitesse et d'un autre côté à quel compression d’air un tel effort correspond; le volume du tube ayant été déterminé à l’avance. Mais, il est certainement plus pratique de graduer ces appareils par comparaison avec un bon tachÿ-mètre type ; car il faudrait tenir compte des frottements, du calibrage du tube, etc., ce qui complique les choses.
- Discussion sur la Conférence du Dr Lodge, relative aux éclairs et aux paratonnerres (Instituts of Electrical Engineers (*).
- En commençant la discussion M. Preece a dit qu’il n’avait aucun désir de se poser en adversaire du Dr Lodge, mais seulement en défenseur de la Commission des parafoudres et des anciens électriciens.
- Ces derniers se sont laissés guider par des faits tandis que les déductions théoriques étaient basées sur des hypothèses mathématiques plus ou moins exactes.
- Pour le cas a il n’y a, selon M. Preece, aucune divergence de vue. Quant aux avantages respectifs des conducteurs de cuivre et de fer, la Conférence s’est prononcée en faveur du cuivre, surtout à cause de sa durabilité plus grande. 11 avait lui-même toujours préféré le fer et considérait un fil de fer galvanisé n° 4, comme un conducteur absolument suffisant. Pour prouver que la Conférence n’avait pas ignoré la question de self-induction il citait un passage du rapport déclarant que la nature subite des décharges affecte la conductibilité.
- Les avis sont très partagés sur le cas b. Tout en étant convaincu de la réalité des phénomènes observés pendant les expériences du Dr Lodge avec une machine Wimhurst, il était néanmoins d’avis que les conclusions qu’on en avait tiré étaient erronées et qu’on ne pouvait comparer les décharges d’une bouteille de Leyde avec des éclairs. La conductibilité des plaques d’étain employées pour représenter des nuages diffère beaucoup de celle des vrais nuages qui, d’aprèsM. Lodge, sontde très mauvais conducteurs. M. Preece croyait que
- les conditions dans lesquelles les expériences avaient été faites au raient plus d’analogie avec celles d'un conducteur interrompu et il rappelait que M. Andrew Cross avait fait, il y a cinquante ans, un grand nombre d'expériences du même genre.
- Quant à la nature oscillatoire de la décharge tout le monde reconnaît que leD1' Lodge a démontré qu’on peut rendre les décharges d’une bouteille de Leyde oscillatoires en introduisant la self-induction, mais d’après l’auteur il n’a pas été prouvé d’une manière concluante que les éclairs sont oscillants. Au contraire les tracés télégraphiques d’éclairs obtenus avec le système chimique de Bain, le recorder de Thomson et le récepteur
- de Wheatstone ne donnent aucun signe d’oscillation. L’auteur a montré un morceau de bande d’un récepteur Wheatstone ayant fonctionné pendant un orage, à Anglesea, le 5 mars dernier. De plus les signes d’électrolyse manifestés par quelques conducteurs brisés par des éclairs fournissent encore des preuves de la direction unique du courant. L’auteur avait examiné des fils fondus par la foudre et dans lesquels la fusion semblait avoir commencé à l’intérieur tandis que d’après la théorie du D1’ Lodge, le courant reste dans les couches extérieures. Ces circonstances semblent infirmer les conclusions théoriques et le fait que les appareils télégraphiques sont toujours fondus à l’intérieur des bobines confirment cette manière de voir.
- Quant aux parafoudres actuellement en usage, l’expérience a prouvé qu’au lieu d’être «d’une espèce absolument défectueuse » ils ont rendu des services très grands car aucun accident n’est arrivé dans la marine depuis 1872, et pas un seul poteau des 500,000 appartenant à l’administration des Postes et Télégraphes, n’a été endommagé. En 1872, avant l’installation des parafoudres 19 0/0 des instruments employés étaient mis hors service, tandis que ce chiffre est aujourd’hui réduit à 1,5 fraction que l’auteur attribue à l’existence d’appareils non protégés.
- Le D1' Lodge a sévèrement critiqué plusieurs des conclusions de la Conférence sur les paratonnerres et surtout celles ayant trait à la protection que donnent des conducteurs ayant une bonne terre ; en réponse M. Preece s’est déclaré tout prêt à saisir un bon conducteur pendant un orage ou même à s’asseoir sur une barrique de poudre traversée par le conducteur.
- . M. C.-IV. Vincent a dit, au sujet des oscillations,
- (*) La Lumière Electrique, v. XXXII, p.371 et 417.
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- qu'il avait aidé Faraday à faire des expériences sur la décharge d’une grande batterie de Leyde à travers différentes matières sans avoir jamais remarqué des oscillations bien qu’il y eut souvent des cas de décharges intermittentes.
- M. Farquharson a parlé d’un accident singulier arrivé au navire la Coquette, de la marine royale, où une partie du conducteur passant du mât à la couverture en cuivre du vaisseau avait été arrachée. Le seul défaut que présentait ce conducteur consistait en une mauvaise jointure près du sommet, et l’auteur n’a jamais compris comment ce défaut pouvait donner lieu à l’effet observé.
- M. IVimhurst ne voyait rien de bien nouveau dans la décharge disruptive qu’il connaissait depuis plusieurs années déjà. Quant à la protection que présentent les pointes dans ces cas elle dépend en grande partie de la nature positive ou négative de l’électricité du nuage. Pour démontrer ce fait on plaça un dôme et une pointe sur la plus basse des deux plaques métalliques isolées en déchargeant des bouteilles de Leyde dans celle d’en haut. Si cette dernière était positive la pointe était frappée aussi bien que le dôme si les deux étaient à la même hauteur, dans le cas contraire la pointe protégeait beaucoup.
- En sa qualité de Président de la conférence sur les paratonnerres le Pr. IV. G. Adams était d’avis que les travaux de cette assemblée avaient été mal présentés et injustement critiqués, car le but de la conférence était d’examiner et de faire un rapport sur tout ce qui était connu sur ce sujet à cette époque et de condenser les connaissances acquises de manière à former une base scientifique pour des travaux futurs et d’après l’auteur, ce but avait été atteint.
- 11 devait reconnaître que les décharges des bouteilles de Leyde donnaient lieu à des effets remarquables auxquels on ne pensait pas à ce moment, mais leur analogie avec les éclairs ne lui semblait nullement prouvée. 11 citait l’exemple de l’Hôtel-de-Ville à Bruxelles pour démontrer le bien fondé des anciennes théories. Bien qu’il soit amplement protégé par le système de M. Melsens ce bâtiment a cependant été frappé dernièrement, ce qui prouve que l’opinion défavorable émise par la conférence sur le système employé était bien fondée. Les vues de la conférence ont encore été confirmées dans un autre cas au phare de South Foreland en 1882 La foudre frappa la lanterne, sauta sur une lampe électrique passa par un câble assez long aux ma-
- chines magnéto et de là en suivant le conducteur de la salle des machines à un puits profond de 280 pieds dans lequel le conducteur était mis à la terre. Le paratonnerre du phare était en parfait état partout où il était visible mais on constata que la*plaque de terre avait été enfouie à 18 pouces environ au-dessous d’un sentier reposant sur de la craie sèche. Un homme qui se trouvait à un pied de l’étincelle à son passage dans la lampe électrique ne ressentit aucun choc. ,
- Le Prof. Fitzgerald n’avait pas grand chose à ajouter à ce qu’il avait dit à Bath, il désirait seulement faire remarquer que les faits mis en lumière par M. Preece ne prouvaient pas la non-existence des oscillations car il y a dans toutes les décharges qu’elles soient oscillatoires ou non un flux défini dans un certain sens qui produirait les tracés télégraphiques. Le côté faible de la communication du D1' Lodge était selon l’orateur la supposition que les nuages se comportaient comme de bons conducteurs, car il est bien connu qu’ils sont de très mauvais conducteurs dans une direction horizontale. Une pluie pourrait naturellement les rendre bons conducteurs verticalement mais il n’existait aucune preuve à cet effet. 11 aurait été très difficile avant les expériences du D1' Lodge d’expliquer l’incendie de l’Hôtel de Ville de Bruxelles produit par des étincelles d’une barre de métal isolée et malgré les bons résultats obtenus par la conférence sur les paratonnerres il y avait toujours un grand nombre de points obscurs à élucider par voie d’expériences.
- À ce moment de la discussion le Dr Lodge empêché de se trouver à la réunion prochaine à répondu à plusieurs questions. D’après lui la théorie guidée par l’expérience à plus de chances de réaliser des progrès que l’expérience sans guide. Par manque de théorie Edison a créé la «force éthérique» pour expliquer des phénomènes d’une nature analogue à ceux produit par le va et vient électrique et M. Mascart a observé des phénomènes de même genre qu’il n’a pas décrit parcequ’il ne les comprenait pas. M. Preece avait dit qu’ils étaient d’accord sur le cas a mais le D1' Lodge n’était pas de cet avis, car il maintenait que ie va et vient se produit dans le cas a aussi bien que dans b et il ne pouvait admettre qu’il n’y avait pas de self-induction quand il n’y avait pas d’oscillation, car la self-induction existe dans tous les circuits.
- A en juger d’apres la télégraphie de Preece et
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- Sivewright il fallait conclure à des insuccès fréquents des par.ifoudres et si ceux-ci étaient vraiment efficaces il ne devrait pas y avoir d’insuccès.
- Quant à l’expérience de M. Wimhurst il n’avait pas remarqué une différence quelconque entre les différents effets de protection des pointes avae des charges de noms contraires car il ne s’inquiétait jamais des noms.
- Le Dr Lodge a<$erminé en exprimant l’opinion que la confjérence’Sfcr les paratonnerres avait fait un travail fort utile et son regret d’en avoir paru un adversaire.
- La discussion a été reprise le 16 mai, par M. Wimburst qui a renouvelé avec sa grande machine plusieurs des expériences faites à la séance précédente avec une machine plus petite, en vue de démontrer les différences de la vertu protectrice des pointes selon la nature positive ou négative de [l’électricité d’un nuage. Il a ainsi prouvé que, dans le dernier cas. la pointe pouvait protéger même si elle était séparée du conducteur représentant le nuage par une distance deux fois et demie plus grande que celle d’un bouton. 11 a également prouvé par d’autres expériences le renversement de l’étincelle b et il a montré que les éclairs de côté étaient plus fréquents si la terre choisie était mauvaise.
- Ce phénomène augmente selon les dimensions de l’objet qui reçoit la décharge et on peut encore l’augmenter en reliant cet objet à la terre.
- D’après M. Wimhurst, il ressort de ces expériences que le docteur Lodge n’a pas attaché une importance suffisante à une bonne communication à la terre, de même que la question de savoir s’il convient de relier ensemble et à la terre tous les morceaux de métal à l’extérieur d’un bâtiment mérite une étude sérieuse. Pour démontrer la nature oscillatoire des éclairs de côté, il en déchargeait sur des bouteilles de Leyde. En les examinant immédiatement après, il constata que plusieurs d’entre elles n’avaient presque pas de charge appréciable et qu’aucune n’avait une charge considérable.
- Il montra par une très jolie expérience les étincelles qui se sont produites sur la dorure des murs pendaut les expériences du docteur Lodge.
- Ces deux couches d’une grande bouteille de Leyde étaient composées [de morceaux de feuille d’élain découpés. Un conducteur isolé des couches mais relié à la grande machine, était suspendu à
- l’intérieur de la bouteille. Pendant le travail de la machine on vit les étincelles passer entre les morceaux d’étain.
- M. Hughes contestait l'exactitude de la déclaration du professeur Lodge disant que « les anciens électriciens» n’avaient jamais tenu compte du cas b, car sir William Snow Harris avait parfaitement reconnu la différence entre les deux cas. Il disait également que les expériences faites sur les parafoudres par le professeur Guillemin, M. Bértsch et lui-même, avaient amené les auteurs à conclure qu’il y avait une différence notable entre les décharges d’une bouteille de Leyde et les éclairs ordinaires, car ils avaient constaté par leurs expériences avec une grande batterie de bouteilles de Leyde qu’il était impossible de protéger les bobines magnétiques employéés pour représenter des appareils télégraphiques, tandis qu’il était bien connu que dans les cas d’éclairs, les protecteurs ordinaires étaient parfaitement suffisants. Il fit remarquer que le professeur Guillemin avait démontré qu’une feuille d’étain pouvait protéger un fil de fer tandis que la même feuille roulée comme un fil n’offrait aucune protection.
- En vue de ces expériences comme de celles exécutées par lui-même, il considérait que le professeur Lodge n’avait aucun droit de s’attribuer tout le mérite d’avoir reconnu la différence entre les cas a et b et l’influence de la self-induction. Quant à la question du fer versus cuivre, il maintenait que ses expériences avaient démontré la supériorité absolue du cuivre dans le cas des courants voltaïques à variations rapides, et d’après lui la préférence accordée de nos jours au cuivre pour les lignes télégraphiques et téléphoniques était une nouvelle preuve en faveur de son opinion.
- D’autre part, il a été prouvé que la décharge d'une bouteille de Leyde magnétise un fil de fer circulairement et cet effet d’aimantation causerait d’après lui une retardation de la décharge.
- M. G. J. Symons croyait que le professeur Lodge ne s’était pas tout à fait rendu compte de l’effet fâcheux que ses paroles pouvaient avoir sur l’exécution du règlement de la conférence sur les parafoudres en diminuant la confiance du grand public dans l’efficacité de ces appareils. Il n’était pas d’avis d’écarter ce règlement qui jusqu’ici avait donné de bons résultats avant de pouvoir le remplacer par quelque chose de mieux dont l’efficacité eut été consacrée par des expériences con-
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- cluantes. L’orateur fait observer que le congrès avait reconnu l’importance des courants d’air chaud, en recommandant de fixer les parafoudres à la cheminée de cuisine des maisons. Quant aux dimensions à donner aux conducteurs il ne croyait pas pouvoir recommander des fils d’un petit diamètre comme l’avait fait M. Preece, puisque même les fils gros sont parfois fondus par la décharge.
- Bien que l’existence d’une surface protégée autour d’un conducteur soit encore une question disputée, il y a néanmoins un grand nombre de faits à l’appui à cette théorie.
- En parlant de la protection des poudrières, le colonel Armstrong a dit qu’à sa connaissance les parafoudres du département de la guerre étaient les seuls soumis à des essais réguliers et systématiques au sujet de la résistance de leurs terres.
- Autant qu’il se souvienne, aucun accident n’est jamais arrivé à une poudrière protégée par des conducteurs dont la bonne communication avec la terre avait été démontrée par des essais de résistance ordinaires, tandis que plusieurs accidents avaient eu lieu dans des cas où la terre était mauvaise et où la résistance s’élevait aux environs de 200 ohms. Uue fois le conducteur fondit au-dessous du point où l’éclair principal l’avait quitté, un fait qu’il attribuait à un défaut de continuité dans le conducteur.
- Il a été personnellement témoin d’un autre cas, présentant un intérêt considérable au point de vue théorique et pratique où un paquet de cartouches renfermé dans une boîte métallique fit explosion par suite d’un éclair qui l’avait frappé, ce qui semble prouver que le courant n'est pas entièrement limité aux couches extérieures, comme le suppose le professeur Lodge.
- M. Spagnoletti fait remarquer que si les instruments télégraphiques sont souvent endommagés par la foudre, les fils télégraphiques sont très rarement fondus et comme exemple de leur capacité pour transmettre des décharges, il citait l’exemple d’un ouvrier qui avait été tué pour avoir touché un fil qui avait été frappé par la foudre à une distance de 90 kilomètres du point où il l’avait touché.
- M. S. Evershed a rendu compte de quelques observations qu’il avait fait en 1879, tendant à démontrer l’existence de l’étincelle h dans la nature Pendant un orage il se trouvait à une distance d’environ 9 kilomètres sur une colline et les dé-
- charges avaient lieu de l’extrémité opposée d’un nuage qui s’étendait de cet endroit jusqu’à une rangée de collines éloignées d’environ la distance nommée. Il avait relié un électroscope à feuilles d’or et un électromètre avec une plaque isolée ayant 1,80 m. de haut.
- Pendant les intervalles entre les éclairs, les feuillesd’ordemeuraient séparées d’environ 21 millimètres, mais au moment même d’une décharge l’écartement était presque trois fois plus grand. La tache lumineuse réfléchie par le miroir de l'élec-tromètre disparaissait en même temps et si rapidement qu’il était impossible de déterminer la direction de son mouvement.
- D’après lui ces faits suffisent pour démontrer que la natnre n’est pas toujours lente et solennelle dans ses actions comme M. Preece le prétend. Les effets singuliers observés à la gare d’Anvers lui semblent prouver suffisamment que la foudre n'agit pas toujours comme le croit le congrès sur les parafoudres.
- Avant de clore la discussion, le président. Sir William Thomson fait observer que la communication du Dr Lodge est du plus haut intérêt et de la plus grande valeur et bien que l’auteur se soit peut-être trompé surquelques points, l’Institution lui doit des remerciements pour avoir appelé l’attention sur une question qui jusqu’ici avait été comparativement négligée. 11 est généralement admis que l’importance de la self-induction n’a jusqu’ici pas été suffisamment reconnue.
- Les connaissances historiques de l’auteur ne lui permettaient pas de dire si Franklin connaissait l’existence de ce phénomène qui était certainement connue de Sir William Snow Harris et un grand nombre des théories dé cet électricien qui avaient autrefois été considérées comme erronées ont été prouvées correctes.
- L’orateur cite comme exemple le paratonnerre sur les bâtiments de l’université de Glasgow qui a été construit en forme de tube, conformément à l’avis de Sir William Snow Harris. II se rappelait encore que son professeur de physique, à cetté même université, enseignait aux étudiants qu’une tige de cuivre de la même surface de section aurait été tout aussi efficace et en même temps moins coûteuse. Nous savons maintenant qu’il avait tort et que Snow-Harris avait raison.
- Le président déclare ensuite ne pas pouvoir comprendre comment le Prof. Lodge pouvait soutenir que la forme de la section d’un para-
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- tonnerre n’était d’aucv.ne importance puisqu’il est absolument certain qu’une bande plate a beaucoup moins de self-induction qu’une tige ronde. Quand a employer les tuyaux d’eau et
- de gaz pour la communication à la terre il n’y voyait aucun inconvénient. 11 était sans hésitation en faveur de relier toutes les parties métalliques d’un bâtiment au parafoudre et selon lui, il est absolument préférable, si c’est possible, de les relier directement à la terre; plus on offrait ainsi de chemins séparés à la décharge moins il y aurait de risques de danger.
- Il croyait cependant que dans les cas ou aucune autre terre n’était disponible, il fallait les relier au conducteur carie risque encouru ainsi bien que très réel était insignifiant comparé au danger de les laisser sans isolation. 11 ne faut cependant pas se fier à des arrangements de ce genre pour des poudrières qui doivent être construites entièrement en fer naturellement recouvert à l'intérieur de bois ou d’une autrre matière.
- Le président a ensuite encouragé le colonel Armstromg à faire des expériences pour déterminer si les boîtes en fer présentent une meilleure protection pour les cartouches contre les dangers d’explosion par la foudre que les boîtes en cuivre ou en laiton; d’après lui, la magnétisation du fer par le courant offrirait une protection additionnelle.
- L’expérience de Faraday avec la cage électrique devait être renouvelée au moyen d’appareils plus sensibles dont nous disposons aujourd’hui et il faudrait observer d’une façon spéciale s'il y avait des étincelles intérieures comme on en avait vu sur les dorures du mur pendant l’expérience du Prof. Lodge.
- En finissant, le président rend hommage au travail du Congrès sur les paratonnerres, et bien que le rapport contienne des théories que l’état de nos connaissances actuelles ne nous permet pas d’accepter, le réglement établi est toujours, à de rares exceptions près, de la plus grande valeur pour guider la construction et le dispositif des pa-rafoudres._____________________G.-W. de T.
- Influence de l’aimantation sur la conductibilité
- électrique des métaux, par M. Goldhammer (’).
- \
- Ce mémoire de M. Goldhammer complète par des données quantitatives sur les variations de conductibilité électrique de divers métaux sous
- (i) Annales de Wicdcmann, v. XXXVI, p. 804.
- l’influence de l’aimantation, les résultats qualitatifs d’un premier mémoire.
- La méthode employée est la même ; les métaux sont mis sous la forme de couches très minces déposées électrolytiquement sur des plaques de verre platinées. M. Goldhammer s'est borné cette fois à étudier le bismuth, le nickel et le cobalt; l’intensité des champs magnétiques employés n’a pas dépassé 1 500 unités.
- L’augmentation de résistance a toujours été mesurée dans deux directions perpendiculaires entre elles.
- Pour le bismuth, M. Goldhammer a trouvé que l’augmentation de résistance dans les deux directions étudiées est proportionnelle au carré de l’intensité du champ magnétique ; or comme l’aimantation du bismuth est proportionnelle à l’intensité du champ, il en résulte que l’augmentation de résistance est proportionnelle au carré de l’aimantation J,; la plus grande augmentation de résistance a lieu dans la direction normale aux lignes de force magnétiques.
- Les résultats sont quelque peu différents pour le nickel et le cobalt; la résistance augmente dans la direction des iignes de force et diminue dans la direction contraire. L’augmentation spécifique de résistance atteint son maximum pour des valeurs différentes de l’intensité du champ magnétique suivant le métal.
- En combinant la conclusion qui semble se dé-gager de ses mesures et d’après laquelle — est
- une fonction du carré J2 de l’aimantation spécifique du métal étudié et même plus simple-&r
- ment — = A J2, avec la conclusion des travaux
- de M. du Bois, M. Goldhammer formule la loi suivante : Les métaux subissent, dans un champ magnétique, des variations dans leurs propriétés physiques, différentes suivant la direction. Si ces variations dépendent du sens de l’aimantation (comme par exemple la rotation électromagnétique du plan de polarisation de la lumière) elles sont proportionnelles à l’aimantation seulement ; si ces variations sont indépendantes du sens de l'aimantation (comme par exemple la variation de résistance) elles sont alors proportionnelles au carré de l’aimantation.
- Reste à voir maintenant si cette loi sera vraiment confirmée par des mesures ultérieures.
- A. P.
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- FAITS DIVERS
- Un curieuse découverte vient d’être faite par M. J. Greene, qui en a donné la description à la Société photographique de Londres.
- 11 s’agit d'un courant d'électricité sur une plaque sensible qui a été exposée à la lumière. L’auteur croit que l’électricité est capable de rendre à une plaque exposée ses qualités primitives,, c’est-à-dire que cette plaque devient de nouveau ce qu’elle était avant d’être exposée. On la place sur une plaque de métal dans un bain d’eau faiblement acidulée et on fait passer le courant d’une pile électrique dans la plaque métallique. Le résultat en est que, en fort peu de temps, l’image latente est tout à fait anéantie. On ne sait pas encore comment donner la théorie de cette curieuse faction, mais on suppose que, sous l’influence du courant électrique, il se forme dans le liquide du bain une certaine quantité d’eau oxygénée (peroxyde d’hydrogène), qui a pour effet d’oblitérer l’image latente.
- Quand on traite le bois ou toute autre substance analogue, par un acide, on dissout les matières minérales qui constituent la charpente de la fibre, et la cellulose précipite.
- Mais elle est souillée par des composés organiques colorés, de constitution complexe, désignés sous le nom de produits « selmiques », qui nécessitent une purification, un blanchiment, si l’on veut obtenir de la cellulose blanche.
- L’électrolyse permettrait, paraît-il, de préparer du premier jet une cellulose exempte d’impuretés, en même temps que l’agent qui l’a séparée de la fibre végétale se régénérerait en partie. Voici ce que le Bulletin international de /'électricité dit de ce procédé :
- « Deux vases communiquants sont remplis de bois en menus morceaux, baigné dans une solution aqueuse à 5 0/0 de chlorure de sodium; l’un de ses vases contient l’anode, l'autre la cathode, et le tout est maintenu à la température de 120* C.
- cc Sous l’action du courant électrique, le chlorure de sodium se décompose en chlore qui se rend à la cathode, et en soude qui se porte à l’anode. Le chlore naissant donne naissance aux acides chlorhydrique et hypochloreux, dont le rôle peut être ainsi défini : le premier dissout les matières minérales et précipite la cellulose impure, le second la décolore en oxydant les produits ulmiques, et se transforme en acide chlorhydtique qui, saturant la soude libre, régénère le chlorure de sodium.
- (( Comme il est bon de soumettre la cellulose ainsi préparée à l'action d’un alcali, on renverse le sens du courant, qui change les réactions produites dans chacun des vases.
- « Un simple lavage à l’eau acidulée termine la préparation de la cellulose qui se présente en fibres blanches et soyeuses.
- « Il nous semble que la température de 1200 à laquelle s'opère la réaction, doit causer une diminution du rendement, car il doit se former de la glucose par la réaction de l’acide
- ur la cellulose, réaction du reste:j trop connue pour qu’il soit nécessaire d’insister. »
- Dans notre numéro du 10 juin nous avons annoncé par erreur la mise en liquidation de la Société industrielle d’électricité de Bruxelles. Notre bonne foi avait été surprise, car, loin d’être entrée en liquidation, la Société industrielle a dû agrandir ses ateliers pour faire face aux commandes de sa nombreuse clientèle.
- Le 18 avril, dans 1 après-midi, un incendie s’est déclaré à la Chambre des députés, à Berlin. Le charbon d'une lampe électrique s’est allumé soudainement dans la salle principale du restaurant, dans la partie voisine de l’antichambre et du buffet. Un jet de flamme est venu lécher un toit vitré, mais les habitants de la maison ont réussi, en organisant des secours immédiats, à empêcher l’incendie de prendre des proportions plus considérables. L’enquête n’a pas encore établi, d’une manière précise, les causes de cet accident.
- Le mardi 4 juin, à sept heures, pendant une répition, une lampe électrique placée au deuxième étage, à l’intérieur du théâtre de l’Opéra, a éclaté et a mis le feu à une toile servant à recouvrir les loges; une partie de cette toile a été brûlée.
- Les machinistes ont éteint le feu aussitôt.
- Trois commencements d’incendie, tous ayant une même cause, les étincelles faillies des fils conducteurs de l'électricité, se sont produits à l’Exposition. Le premier s’était déclaré dans le jardin faisant face au Palais des Arts Libéraux. Un vélum qui s’itait enflammé a pu être éteint en peu de temps par les pompiers de service. Le second, qui s’est déclaré au vestibule du Palais des machines, sous la coupole, a également pu être éteint en quelques minutes. Le troisième, qui s’est produit dans les égouts, entre le Palais des machines et les galeries des industries diverses, n’a pu être circonscrit qu’au bout d’une demi-heure. Les dégâts, pour chacun d’eux, ne sont heureusement pas importants, mais étant donnée la la fréquence des commencements d’incendie déterminés par les fils conducteurs, il serait bon de songer à en assurer l'isolement compler.
- Le 184 Congrès de l’Association Française pour l’avancement des sciences se tiendra à Paris, à l'Ecole des ponts-et-chaussées, du 8 au 14 août, sous la présidenc ; de M. de La-caze Duthiers, membre de l’Institut. Cette session comprendra des séances de sections, des visites industrielles et des excursions dans les environs de Paris.
- L’Association distribue chaque année des subventions pou
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- des recherches ou expériences scientifiques. Une somme de 18000 francs a été votée cette année par le Conseil et le total des subventions distribuées à ce jour, s’élève à la somme de 193000 francs.
- On annonce de Bruxelles qu’on se propose de placer un câble télégraphique enrre Ostende et l’Amérique. •
- M. Rousseau, professeur de l’Université de Bruxelles, ancien membre du jury à l’Exposition d’Electricité de 1881, est nommé juré titulaire dç la classe 63 (électricité) de l’Exposition universelle, et M. le capitaine Gody, professeur à l’Ecole militaire, est nommé juré suppléant de la même classe.
- Les premières expériences de désinfection des eaux d’égout et des matières fécales faites en France, au moyen de l’électricité, ont eu lieu à Rouen le 2 juillet dernier avec un résultat très satisfaisant. Ces expériences ont été faites sur l’ini-1 tiative de la Municipalité.
- Éclairage Électrique
- On travaille activement à l’installation de la lumière électrique sur les places principales et dans les grandes rues de la ville de Gênes.
- L’éclairage sera effectué par 108 lampes à arc d’une intensité de 12 ampères (2000 bougies anglaises nominales) avec une différence de potentiel de 50 volts chacune. II y aura trois circuits pour les lampes : chacun d’eux en alimentera 36. Ils seront alternés de façon à ce que les deux lampes consécutives ne soient pas alimentées par le même circuit. Chaque circuit aura 5 kilomètres de longueur environ. Les lampes sont construites à Milan. Les conducteurs seront tous en cuivre électrolytique de 3 millimètres et demi de diamètre et ils seront supportés, en général, par des consoles avec isolateurs en porcelaine.
- Le courant sera produit par trois dynamos, dont chacune devra développer 12 ampères, avec une différence de potentiel de 1800 volts. Les dynamos seront actionnées chacune par un moteur de 48 chevaux indiqués. Les installations pour les 65 premières lampes ont été terminées à la fin de juin.
- Cette installation ne devant servir qu’à l’éclairage des rues, l’entrepreneur, M. Alberts Preve, ingénieur électricien de Gênes, n’a pas le droit d’en fournir aux particuliers. Sa concession a une durée de cinq années.
- L’éclairage électrique de la Bibliothèque du British Muséum Londres, qui fonctionne déjà depuis des années, a donné des résultats si satisfaisants qu’on s’est décidé à l’élendre aux galeries afin de pouvoir y admettre le public le soir. Les dépenses sont estimées à 175000 francs.
- On vient d’inaugurer une station centrale de lumière électrique à Montluçon, d’une capacité totale de 600 lampes de 16 bougies. L’installation comprend un moteur de 60 chevaux et deux dynamos Edison de 180 ampères et 105 volts. Trois circuits de distributions partent de l'usine allant à des postes distants de 500 à 600 mètres.
- Une station centrale de lumière électrique sera prochainement établie à Ferruel, capitale de la province de Sarragosse, en Espagne. Une chute d’eau à plus de 2 kilomètres de la ville produira la force motrice.
- La semaine dernière, dans la soirée de vendredi, toutes les lampes électriques qui éclairent les boulevards de Paris se sont subitement éteintes. Il en a été de même chez la plupart des consommateurs d’éclairage électrique. L’échauffement d’une dynamo qu’il a fallu retirer du circuit et remplacer, a été cause que les boulevards ont été plongés dans l’obscurité la plus complète pendant quelques minutes, le gaz n’ayant pas été allumé.
- Télégraphie et Téléphonie
- En raison des besoins sans cesse croissants de communiquer rapidement d’une ville à l’autre, les lignes télégraphiques et les réseaux téléphoniques ont pris un développement dont on ne saurait refaire une idée à priori.
- Les lignes télégraphiques représentent 928224 kilomètres, soit près de 26 fois le tour de la terre, et le développement des fils employés peut être évalué à 2615040 kilomètres, soit 80 fois environ la ciconférence du globe.
- Les 928214 kilomètres de lignes sont ainsi répartis : Europe, 344160 kilomètres; Amérique, 272736 kilomètres; Asie, 78000 kilomètres; [Océanie, 40339 kilomètres; Afrique, 20102 kilomètres. 11 faut ajouter 950 câbles sous-marins, dont 774 dans les mers européennes, représentent 5338 kilomètres, et sont placés sous la surveillance des gouvernements; enfin, 176 câbles appartenant à des sociétés particulières, réunissent les continents et présentent une longueur totale de 145081 kilomètres. Le service de ces différentes lignes est assuré par 160000 postes.
- Le service des réseaux téléphoniques dans les différents pays se décompose ainsi qu’il suit : empire d’Allemagne à la fin de 1887, 164 bureaux centraux représentant 31325 postes et 43379 kilomètres de fils; Etats-Unis, 739bureaux et 158712 postes, dont 6902 à New-York; France, 28 bureaux dont 2 en Algérie, pour 9 487 postes, dont 5 330 à Paris ; Autriche-Hongrie, 4200 postes, dont 1200-à Vienne; Belgique, 4674 postes; Danemark, 1837 postes; Espagne, 2218 pestes, dont 1242 à Madrid; Grande-Bretagne, 122 bureaux pour 20426 postes, dont 4 596 à Londres, Italie, 28 bureaux et 6183 postes ; Norwége, 21 bureaux et 3930 postes; les Pays-Pas,9 bureaux
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- et 2872 postes; Portugal, 2 bureaux, l’un à Lisbonne desservant 541 postes, l’autre à Oporto pour 349 postes; Russie,j 36 bureaux et 7 589 postes, dont 1 500 à Saint-Pétersbourg, 840 à Moscou et Varsovie et 700 à Odessa; Suède, 137 bureaux et 12864 abonnés; Suisse, 71 bureaux pour 7626 abon-j nés, dont 1 533 à Genève, 1066 à Zurich, 929 à Bâle et 544 àl Lauzanne. ,
- Cette statistique montre que la France est en retard, et j nous doutons que la savante et intelligente direction du mi-j nistre des postes, dont nous sommes menacés, soit capable, d’étendre les réseaux téléphoniques, dont la nécessité se fait chaque jour sentir davantage.
- Dès que la Bourse de commerce sera construite le bureau i télégraphique de la Bourse de Paris sera transféré au rez-de-; chaussée de l’aile nord du palais, qu’il occupera entièrement. : On y installera en outre trente-cinq cabines téléphoniques,1 dont le besoin se fait vivement sentir.
- M. Coulon, le directeur général des Postes et Télégraphes, vient de prendre l’arrêté suivant : '
- Considérant l’intérêt qu’il y aurait pour l’Administration à . recueillir, coordonner et discuter dans des conférences les renseignements techniques résultant de l’expérience ou des études des différents fonctonnaires sur la construction et l’entretien des lignes téléphoniques,
- Arrête :
- Art. 1". — Des conférences administratives seront ouvertes du 15 au 31 juillet 1889, à l’Administration centrale à Paris, ; sous la présidence du Directeur général des Postes et des Te- ! légraphes, dans le but d’y discuter les questions dontjle pro- * gramme est ci-annexé.
- Art. 2. — Pourrons seuls prendre part à ces conférences : '
- r Les fonctionnaires supérieurs de l'Administration centrale \ chargés d’un service technique ;
- 20 Les ingénieurs et sous-ingénieurs en résidence à Paris et dans les départements; j
- 3* Les inspecteurs (anciens controleurs) et les contrôleurs en résidence à Paris.
- Art. 3. — Le temps consacré à ces conférences ne sera pas . compté comme congé. Un permis de circulation sera délivré ; aux fonctionnaires qui demanderont à y prendre part, mais ’ aucun frais de séjour ne leur seront alloués.
- Art. 4. — Tout fonctionnaire qui demondera à être admis à ces conférences sera tenu d’en suivre les travaux avec assiduité.
- Les demandes d’admission seront refues jusqu’au 8 juillet prochain. Elles devront être adressées sons le timbre du secrétariat de la Direction générale.
- Art. 5. — Un règlement ultérieur déterminera l’ordre des travaux et la tenue des séances.
- Le programme de ces conférences pour le mois de juillet comptend l’examen comparatif des divers systèmes, lignes souterraines et aériennes, organisation et installation du service, entretien, surveillance et exploitation. Une section spéciale est réservée à la téléphonie interurbaine et à la télégraphie.
- Le gouvernement Chilien vient de rendre le décret suivant, relatif à la pose d’un nouveau câble télégraphique :
- « Santiago, le 22 avril 1889.
- « Le suprême gouvernement du Chili, jugeant indispensable d’établir la communication télégraphique entre Punta-Arenas (Sandy-Point) et le centre de la République, pour faciliter la navigation du détroit de Magellan et des voies maritimes de la côte du Sud, ainsi que pour aider au développement des nouvelles villes de Palana et Munoz Gamero, dont la fondation sur ledit littoral vient d’être ordonnée,
- « Arrête ce qui suit :
- « Article premier. — Des soumissions sont demandées pour la pose d’un câble reliant Melipulli à Punta-Arenas et touchant à Quincavi, Palena, Melinka, Port-Otway et Munoz-Gamero.
- Art. 2. — Les soumissionnaires indiqueront les dimensions du câble qu’ils se proposent de poser en y ajoutant un échantilon.
- « Art. 3. — Les soumissions comprendront le matériel de communication nécessaire à chaque bureau.
- Art. 4. — Les soumissions devront être déposées au ministère de l’intérieur, à Santiago, le 30 novembre prochain avant leux heures de l’après-midi, heure à laquelle elles seront ouvertes devant les intéressés présents»
- « Art. 5. - Les conditions de préférence à égalité de prix seront les suivantes :
- « a. La supérioté en qualité des matériaux offerts ;
- « b. Le plus court délai pour la pose du câble;
- « c. Le cautionnement le mieux garanti pour l’exécution du contrat.
- « Art. 6. — Les soumissionnaires seront responsables du bon fonctionnement du câble pendant un an à compter de la date de la terminaison des travaux et [de leur réception provisoire. Une fois l’année d’essai expirée, on procédéra à la réception définitive et on remboursera le cautionnement déposé par le contractant.
- a. Art. 7. — Les soumissions seront présentées accompagnées d’un récépissé de dépôt de la somme de cinq mille piastres à l’ordre du directeur du Trésor. Ce dépôt restera acquis au Trésor dans le cas de désistement du soumission-
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- naire, ou de retrait de la soumission avant décision du gouvernement.
- « Le présent décret sera enregistré et publié au Journal 0/ ficiel.
- « BALMACEDA. — R. BARROS LUCO. ))
- Le câble sortira de Melipuli (Puerto-Moutt), en ligne aussi drpite que possible, dans la direction de Quincavi, qui se trouve dans les 42*20' de latitude sud et 73*20' de longitude de Greenwich (approximativement); il suivra par les canaux dé Ghiloe et le golfe de Corcovado, dans la direction de l’établissement récemment fondé dans l’île de Los Leones, à l’embouchure du fleuve Buta-Palena dans le continent, au 43*50' de latitude et 73" de longitude.
- A partir de Palena, le câble continuera directement vers Melinka, dans les Guaytecas, dans les 73*50' de longitude approximativement, allant ensuite vers le sud, par le canal de Moraleda et contournant la péninsule de Taytao, il touchera à Port-Otway, péninsule de Très-Montés, dans les 46*50' de latitude. A partir de cet endroit, le câble traversera le golfe ,tde Las Penas, pour entrer dans les canaux Messier et Smith, touchera à Munoz-Gamero, établissement dont on a arrêté la fondation à la Tierra-del-Rey-Guillermo, en face de la Isla-Larga, dans le canal Maine, à 52*50' de latitude approximative, il entrera ensuite dans le détroit de Magellan, pour aboutir à Punta-Arenas (Sandy-Point).
- Le dépôt dont fait mention l’article 7 devra être fait au Chili, soit dans les caisses du Trésor, soit dans un banque.
- La légation du Chili, 36 rue Washington, à Paris, est autorisée à recevoir des soumissions en temps utile, pour les faire parvenir au ministère de l’intérieure, à Santiago, avant le 30 novembre prochain.
- On télégraphie d’Aden, à la date du 29 juin, que le steamer le Children, porteur du câble de Perim à Obock, ligne votée par la Chambre, est arrivée à Perim et commencera la pose du câble dès que le vote attendu du Sénat lui sera télégraphié. ________________
- Un ingénieur allemand vient d’inventer une nouvelle méthode pour souder ensemble, même les plus gros câbles de lumière électrique, sans endommager la matière isolatrice, l’application de la chaleur étant purement locale. La nouvelle méthode s’applique également à la soudure des fils de fer qui, à ce qu’il paraît ne perdent rien de leur élasticité.
- On a calculé que tous les fils téléphoniques en service aux Etats-Unis placés bout à bout fourniraient une ceinture qui passerait 7 fois autour de la terre. Si toutes les dépêches téléphoniques transmises en un seul jour devaient être envoyées par une seule paire d’appareils, à raison de 2 minutes par dépêche, il faudrait 10 ans pour la transmission.
- . Par suite d’un accord intervenu entre la Chine et la France une ligne télégraphique sera prochainement construite sur la rontière du Tonkin, entre Langson et Langchon, une dis-ance de 80 kilomètres. Il y aura alors une communication télégraphique dicecte entre Pékin et Saigon.
- L’Electrical Engineer de Londres apprend que la Telegrapk Construction C° de cette ville a été chargée de la pose d’un câble direct entre l’Europe et Buenos-Ayres. Le gouvernement brésilien garantit 5 0/0 aux actionnaires de la nouvelle entreprise; il parait que le trafic actuel suffit pour donner 4 0/0 sur un capital de 50 millions de francs.
- VAmerican Bell Téléphoné C* de Boston vient d’être autorisée par une loi à porter son capital social de 50 à 100 millions de francs. Ainsi que nous l’avons déjà dit, cette mesure a été prise par la Compagnie en vue de la construction de nombreuses lignes téléphoniques à grande distance.
- On annonce jq je M. Marcel Deprez a été chargé de suppléer M. J. Bertrand au Collège de France, pour le cours d’électricité. M. Marcel Deprez vient également d’être nommé membre du jury de la classe 62 à l’Exposition universelle, 2° section (télégraphie, téléphonie, signaux, câbles et fils).
- Le territoire d’Oklahoma était à peine ouvert aux émigrants que la Western Union Telegraph C* de New-York avait déjà commencé la construction d’une ligne télégraphique à King-fisher.
- Depuis le 1" janvier de cette année la commission du contrôle électrique a fait enlever à New-York 1682 poteaux et 1 140 milles de fils tétéphoniques-télégraphiques et de lumière électrique dans les rues de cette ville.
- Les Chambres de commerce de Valenciennes, Reims, Cler-mont-Ferrant, Amiens, Calais, Dunkerque, Lille et d’un grand non.bre d’autres villes ont émis des vœux fortement motivés en faveur de la reprise par l’Etat de l’exploitation des téléphones.
- Imprimeur-Gérant : J. ALÉrÉE
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 1 boulevard des Italiens.?*! |
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- Il* ANNÉE (TOME XXXIII) SAMEDI 20 JUILLET 1889 N* 29
- SOMMAIRE. — Etude.sur la distribution de l’énergie par l’électricité; M. Leblanc. — Intercommunications téléphoniques et télégraphiques; A. Guilloux.— Sur l'histoire de l’électromètre; G. Pellissier.— Le polyphone du capitaine Zigang; P.-H. Ledèboer. — Leçons de chimie; Adolphe Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle : Angleterre; Allemagne. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la durée de l’éclair, lettre de M. Daniel Colladon à M Mascarf. Expérience® sur l’emploi du téléphone en électrophysiologie.— Sur la conductibilité électrique du mercure solide, par M. L. Grunmach. — Démonstration de l’existence des courants téléphoniques et microphoniques à l’aide du galvanomètre, par H. Rubens. — Solution géométrique d’un problème sur l’installation des batteries, par M. Grawinke . — Sur l’utilisation des sons produits dans les piles au bichromate. — Instructions pour l’emploi du voltmètre électrostatique de Sir William Thomson. — Variétés : Dix ans; Frank Geraldy. — Sur un cas de foudre globulaire; Carré. — Correspondance : Lettre de M. Silvanus P. Thompson. — Faits divers.
- ÉTUDE
- SUR LA DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE
- PAR L’ÉLECTRICITÉ
- PREMIÈRE PARTIE
- ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION ET BUT DE CETTE ÉTUDE
- Les travaux de M. Marcel Deprez mus ont donné les moyens de transporter d’un point à un autre une quantité de travail quelconque avec un rendement élevé, en prenant comme agent de transport un courant continu de faible intensité capable de circuler dans des conducteurs de petite section.
- Mais, en général, le problème industriel ne consiste pas à transporter d’un point à un autre une quantité d’énergie considérable. Ce qu’il faut, c’est distribuer en un grand nombre de points, et par petites portions à la fois, le travail électrique fourni par les machines génératrices.
- Or, l’expérience a démontré que, non seulement les courants de haute tension, nécessaires pour transporter économiquement l’énergie, étaient
- dangereux pour les consommateurs, mais qu’il était impossible de faire des appareils récepteurs de médiocre puissance, capables de supporter ces hautes tensions.
- On était ainsi conduit, soit à grouper ces appareils en série dans un.même circuit, soit à transformer sur le lieu de consommation le courant de faible quantité et de haute tension en un courant de grande quantité et de médiocre tension.
- Cette dernière solution permet seule d’alimenter des récepteurs peu puissants montés en dérivation entre deux conduites principales maintenues à des potentiels constants, ce qui assure l’indépendance complète de leur fonctionnement. Seule aussi, elle permet de ne livrer à la consommation que des courants dont le maniement ne présente aucun danger pour personne. Aussi, paraît-elle devoir être préférée.
- On a imaginé un grand nombre de systèmes pour réaliser cetté solution : nous allons en décrire les principaux.
- I. — DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE AU MOYEN DES COURANTS CONTINUS
- A. « Un courant continu do haute tension ali-« mente diverses réceptrices qu’il met en marche « et fait tourner. CePes-ci entraînent dans leur
- ?
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- « mouvement des génératrices secondaires qui « engendrent un courant de plus grande quantité « et de plus petite tension. Celui-ci est directe-« ment livré à la consommation ».
- Ce système a été proposé par M. Cabanellas; ses appareils transformateurs étaient formés de deux dynamos montées sur un même axe.
- Il intercalait dans un même circuit alimenté par un courant d’intensité constante toutes les dynamos réceptrices. Celles-ci devaient être très nombreuses et installéeschezles consommateurs (fig. i).
- Les divers appareils récepteurs alimentés par les génératrices secondaires étaient montés en série dans les circuits locaux ou secondaires, et l’auteur démontrait qu’il suffisait de maintenir constante l’intensité du courant dans la conduite
- Fig. 1
- Mais, dans ce cas, la solution perdait de sa généralité.
- 3° On ne saurait confier à un consommateur quelconque la surveillance d’une dynamo à courants continus devant fonctionner sans interruption, et dont le collecteur et les balais nécessitent des soins tout à fait particuliers.
- M. Cabanellas proposa aussi de remplacer le système précédent par un autre où l’appareil transformateur était constitué de la manière suivante :
- Il recouvrait un anneau Gramme de deux conducteurs enroulés suivant la méthode ordinaire.
- générale ou primaire pour que l’intensité du courant dans les circuits secondaires demeurât elle-même constante.
- Cette solution était tout-à-fait générale : elle permettait de faire de l’éclairage, de transmettre du travail, de charger des accumulateurs ou d’é-lectrolyser une solution quelconque chez les consommateurs. En même temps elle permettait de réduire au minimum la dépense de cuivre dans les installations.
- Mais elle présentait plusieurs inconvénients:
- i° Le rendement individuel des dynamos de faible puissance est peu élevé, le rendement de ces transformateurs était donc relativement faible.
- 2° Si le montage en série de tous les appareils récepteurs permettait d'assurer avec la plus grande facilité la régularité de leur fonctionnement, il nuisait à leur indépendance à moins d’employer comme génératrices secondaires des machines à courants alternatifs, comme on le verra plus loin.
- Fig. 2
- Les bobines formées par chacun d’eux aboutissaient aux touches d’un collecteur spécial (fig. 2).
- On lance dans l’un des circuits le coulant à haute tension. Il entre par le balais a et sort par le balais b, déterminant dans l’anneau la production de deux pôles situés sur la ligne a b. (Les deux collecteurs ont été représentés par des diamètres différents pour faciliter la lecture du schéma. Les bobines des circuits primaire et secondaire se distinguent par la différence de leurs hachures).
- Si l’on fait tourner les balais a et b, les pôles développés tournent avec eux. Leur déplacement engendre une force électromotrice dans le circuit secondaire, et si l’on applique sur son collecteur deux balais a' b' entraînés dans le mouvement de rotation des premiers, mais tels que leur ligne de contact a' b' fait un angle droit avec la ligne a b, un courant continu traverse tout circuit aboutissant à ces derniers balais.
- En fait, le fonctionnement d’un appareil de ce genre n’est pas plus simple que celui du premier
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- et il était à prévoir que son rendement serait du même ordre.
- On ne pourrait guère imprimer aux balais a b, a' b' une vitesse de rotation plus grande qu’à l’anneau lui-même s’il était mobile autour d’un axe. Dans ces conditions, si on employait un anneau Pacinotti et qu’on enroulât dessus dù fil de fer, il serait possible de supprimer presque complètement l’entrefer, mais les bobines du circuit primaire devant être capables à elles seules de saturer le fer de l’anneau, leur coefficient de self-induction serait plus élevé que si ce phénomène était dû à l’action d’inducteurs ordinaires, à égalité de perméabilité magnétique. Il est probable que ces deux effets devraient se compenser dans une certaine mesure.
- M. Marcel Deprez a repris la première solution de M. Cabanellas et l’a modifiée essentiellement.
- Ses transformateurs sont toujours composés de deux dynamos montées sur un même axe, mais celles-ci sont d’une grande puissance et, au lieu d’être installées chez les consommateurs, sont réunies dans un poste central de distribution chargé d’alimenter un réseau spécial qui rayonne autour de lui.
- M. Marcel Deprez a abandonné le système de groupement des récepteurs en série et les monte en dérivation entre deux conduites maintenues à des potentiels constants, comme il est représenté figure 3.
- Nous ignorons comment une différence de potentiels constante est maintenue entre les deux conduites secondaires, mais nous pensons que c’est en faisant varier l’excitation des transformateurs.
- Le système de M. Marcel Deprez revient à installer dans une ville une série d’usines productrices d’électricité desservant chacune les quartiers environnants. Ces usines, au lieu d’être actionnées par des machines à vapeur, le sont par des dynamos réceptrices de grande puissance, recevant l’électricité envoyée par une usine principale, située là où l’on peut se procurer la force motrice nécessaire dans les meilleures conditions.
- Ce système donne une solution générale du problème, l’emploi de transformateurs puissants permet d’atteindre un rendement de transformation élevé qui peut être facilement de 80 0/0, et l’usage de hautes tensions et d’appareils en mouvement n’offre aucun inconvénient puisque ce sont des ouvriers spéciaux qui sont chargés de les manier.
- Il a le défaut d’employer des postes spéciaux de distribution, d’entraîner, par suite, des frais supplémentaires de loyer et de personnel, et d’augmenter beaucoup le développement du réseau distributeur à gros fils.
- Cela n’a pas grande importance dans une ville comme Paris où le supplément de frais généraux sera réparti sur une énorme consommation, et où la valeur du cuivre n’entrera que pour une faible part dans le prix d’établissement des conduites souterraines. Mais il n’en serait pas de même si les points de consommation étaient éloignés les uns des autres, n’ayant qu’une faible importance chacun et si l’on pouvait employer des conduites aériennes.
- C'est le cas qui se rencontrera le plus souvent dans les pays montagneux où la fréquence des
- Conduites primaires
- | 1 Conduites secondaires »
- J i. l \ $ i
- Fig. 3
- chûtes d’eau inutilisées, parait rendre particulièrement avantageux l’emploi de l’électricité pour transporter et distribuer l’énergie. Alors ce système serait trop coûteux.
- B. « Un courant de haute tension alimente une batterie d’accumulateurs montés en série. Une fois ceux-ci chargés, on les groupe suivant un mode différent, et on les met en relation avec les conduites secondaires de distribution où ils se déchargent. »
- Ce système serait excellent si les accumulateurs pouvaient être logés chez le consommateur et abandonnés à eux-mêmes, et s’ils avaient un bon rendement de transformation. On devrait pouvoir disposer de deux batteries dont l’une serait en charge tandis que l’autre serait en service.
- Malheureusement, les accumulateurs actuels sont encombrants, d’un prix élevé, durent peu et leur emploi exige plus de soins que celui des dynamos. Enfin, le rendement de la transformation opérée par leur intermédiaire est plus faible que celui de tous les autres systèmes.
- On peut éviter une partie de ces inconvénients
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- en groupant ces appareils dans des postes centraux de distribution, comme l’a fait M. Julien, mais pour les mêmes raisons que précédemment, on ne peut opérer ainsi que lorsqu’on a à subvenir à une grande consommation dans un rayon restreint.
- C. « Un courant continu de haute tension alimente plusieurs batteries d’accumulateurs montées dans un même circuit (en série). Aux bornes de chacune d’elles aboutissent deux conduites secondaires entre lesquelles sont branchés les divers appareils récepteurs. »
- Ce mode de montage est représenté figure 4.
- II a été préconisé par M. de Montaud.
- Dans ce cas comme dans le précédent, la différence de potentiel nécessaire entre les deux con-
- Fig. 4
- duites secondaires correspondantes est maintenue constante quel que soit le nombre des appareils récepteurs en service, grâce à la très faible résistance intérieure des batteries.
- Le principal inconvénient de ce système est d’introduire des courants à haute tension chez le consommateur; néanmoins, si les accumulateurs avaient une grande capacité, il serait possible de desservir des postes distants les uns des autres par des courants de tension assez faible pour n’être pas dangereux, tout en ne leur donnant qu’une médiocre intensité. Il suffirait de toujours maintenir les batteries en charge.
- Cette disposition nécessite que le régime de décharge des accumulateurs puisse notablement différer de leur régime de charge. Comme la précédente, elle pourra fournir d’excellents résultats quand on disposera d’accumulateurs très perfectionnés.
- v
- II. — DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE AU MOYEN DES COUR\NTS ALTERNATIFS
- L’avantage de ce système réside dans la grande
- facilité de transformation des courants alternatifs. Les transformateurs, tels que ceux de Gau lard et Gibbs, Zipernowsky, Ferranti.., sont d’une simplicité absolue, ne comportent aucune pièce en mouvement et peuvent être indéfiniment abandonnés à eux-mêmes chez le consommateur.
- De plus ils sont doués du meilleur rendement.
- 11 est facile de se rendre compte de leur supériorité à ce point de vue sur les transformateurs à courants continus que nous avons décrits plus haut.
- Chacune des bobines d’un anneau Gramme est coupée deux fois par tour par le flux d’induction total qui se propage dans le fer de l’anneau. On peut admettre qu’en pratique, la vitesse de rot ation qu’on pourra imprimer à ce système sera de 20 tours par seconde.
- Avec les transformateurs à courants alternatifs, les choses se passent comme si le flux total développé dans son noyau de fer coupait chacune des bobines qui l’entourent une fois à chaque oscillation du courant, soit deux fois par période.
- Or, il existe des machines, telles que celles- de M. de Méritens, qui possèdent 18 pôles inducteurs et font 1200 tours par minute. Le courant alternatif qu’elles engendrent effectue 360 oscillations par seconde.
- Un transformateur Gaulard, actionné par un semblab'e courant se trouverait dans les mêmes conditions qu’un anneau Gramme, faisant partie d’un transformateur à courants continus auquel on communiquerait une vitesse de rotation de 180 tours par seconde. Si ce dernier résultat pouvait être obtenu, il est évident que l’on pourrait réduire dans de très grandes proportions la puissance des inducteurs qui doivent exciter l’anneau.
- , Or, les transformateurs à courants alternatifs peuvent comporter des circuits magnétiques en fer complètement fermés. L’induction spécifique dans ce métal demeurant toujours très faible, pourvu que sa section approche de celle qu’on a l’habitude de donner aux noyaux des anneaux Gramme, son coefficient de perméabilité magnétique sera très élevé. Il en résulte qu'il ne faudra qu’une très petite force magnétisante, et par suite, une très petite dépense de chaleur pour que le champ acquierre à chaque instant l’intensité qu’il doit avoir.
- Enfin, par suite de la faiblesse de l’induction spécifique dans le fer, les pertes d’énergie dues au phénomène dit d’hystérésis seront plus petites que
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- les pertes correspondantesdans unanneau Gramme où le fer approche de la saturation deux fois par tour.
- La théorie indique et l’expérience confirme que, si la résistance des transformateurs est très petite par rapport à leur coefficient de self-induction (résultat qu’on obtient très facilement en employant des courants alternatifs à période très rapide), si, d’un autre côté, le coefficient de self-induction de chaque récepteur est très petit par rapport à celui du fil secondaire du transformateur, on peut adopter indifféremment] l’un des deux modes de montage suivants :
- iu Tous les fils primaires des transformateurs sont montés en tension dans un même circuit. Tous les récepteurs sont montés en tension dans
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- celui du fil secondaire du transformateur en demeurant grand par rapport à celui du récepteur qu’il s’agit d’alimenter.
- On monte ce dernier en dérivation entre les deux bornes de la bobine (fig. 6).
- Dans ces conditions, la résistance apparente du récepteur sera beaucoup plus petite que celle de la bobine, celle-ci se comportera comme un véritable barrage électrique et le courant traversera le récepteur. Si le circuit local vient à être interrompu, le courant franchira la bobine et son intensité ne variera que très-peu si le coefficient de self-induc-induction de cette bobine est très petit par rapport à celui du fil secondaire du transformateur.
- 2° Tous les fils primaires des transformateurs sont montés en dérivation entre deux conduites principales maintenues à des potentiels moyens constants. Tous les récepteurs sont montées en
- a a
- Fig. 6
- Fig. 6
- a a a fils primaires des transformateurs b b b fils secondaires des transformateurs r r r récepteurs
- un même circuit aboutissant aux bornes du fil secondaire du transformateur correspondant.
- Si l’on entretient un courant d’intensité constante dans le’ circuit primaire, l’intensité du courant dans les circuits secondaires sera très sensiblement constante, quel que soit le nombre des récepteurs en service.
- Ce mode de montage est représenté figure 5.
- Il n’offre plus les mêmes inconvénients qu’avec les transformateurs à courants continus. En effet, dans le système de M. Cabanellas, la ligne principale comprenait une série de balais, pièces tournantes.... dont les contacts étaient sujets à se
- dérégler. Dans le cas actuel, elle est parfaitement continue.
- Quant aux circuits secondaires, on peut les rendre aussi continus, comme l’a faitM. Westinghouse, en procédant de la manière suivante:
- On y intercale des bobines ayant un coefficient de self-induction très grand par rapport à leur résistance, mais tel qu’il soit petit par rapport à
- dérivation entre deux conduites aboutissant chacune à l’une des bornes du fil secondaire du transformateur correspondant.
- Ce mode de montage est représenté figure 7.
- On peut faire varier le nombre des récepteurs en service dans des limites très étendues sans modifier sensiblement la différence de potentiels moyenne maintenue entre les conduites secondaires.
- En définitive, le système de distribution de l’énergie par les courants alternatifs au moyen de transformateurs tels que ceux de Gaulard et Gibbs Zipernowsky. Ferranti est très simple, d’un excellent rendement, mais ne peut être appliqué que dans le cas où les appareils récepteurs n’ont qu’un très faible coefficient de self-induction, ce qui arrive avec les appareils d'éclairage.
- Des travaux récents ont montré qu’on pouvait employer ces courants pour l’électrolyse. Il suffit que la résistance du circuit qui comprend l’électrolyte varie périodiquement. Si la résistance du circuit est plus grande quand le courant va dans un sens que lorsqu’il va dans l’autre, il passera plus d’électricité dans un sens que dans l’autre.
- Ce résultat a été obtenu en introduisant dans
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- un circuit soumis aux effets d’une force électromotrice alternative un voltmètre renfermant une électrode en aluminium. Lorsque le courant amène une dégagement d’oxygène sur cette plaque, il la couvre d’une couche mince d’alumine qui accroît énormément la résistance du circuit et réduit l’intensité du courant. Cette couche se trouve réduite par le dégagement d’hydrogène qui s’effectue ensuite.
- U se dégage continuellement de l’hydrogène sur cette électrode et la somme algébrique des quantités d’électricité qui auront traversé le circuit au bout d’un temps quelconque sera proportionnelle d’après la loi de Faraday, à la quantité d’hydrogène ainsi dégagée.
- Bien que ce procédé ne soit pas encore passé dans la pratique courante, on arrivera sans doute prochainement à faire de l’électrolyse, et en parti-
- a A/WWWVWV> lAAAA/WWWV b r r a vwwwww /UVW^IWWV r r
- Fig. 7
- a a bobines formant barrage électrique r r récepteurs
- culierà charger des accumulateurs, avec des courants alternatifs.
- Mais il est évident que ces opérations ne pourront s’effectuer avec le même rendement que si l’on employait, pour cela, des courants continus.
- RÉSUMÉ ET CONCLUSION DE LA PREMIÈRE PARTIE
- L’éle :tricité peut être employée à faire de l’éclairage, à transmettre de la force nu à électrolyser une solution quelconque.
- Seuls les courants continus permettent d’obtenir simultanément ces trois résultats, mais on peut remarquer que, sauf dans quelques cas particuliers, on n’aura jamais qu’à éclairer ou à transmettre du travail. Toutes les fois que l’on aura à faire de la galvanoplastie ou un travail électro-métaîlurgique, ce sera dans un atelier où la présence d’un transformateur rotatif n’offrira aucun inconvénient.
- Si l’on pouvait faire un moteur électro-dyna-
- mique n’ayant qu’un faible coefficient de self induction, pouvant, par suite, fonctionner avec des courants alternatifs, on pourrait, en lui adjoignant une dynamo à courants continus ordinaire constituer un transformateur rotatif qui, bien qu’alimenté par un courant alternatif, fournirait un courant continu.
- Alors toutes les fois qu’il ni y attrait pas d’utilité à employer des accumulateurs, il y aurait lieu d’appliquer les courants alternatifs. Ils fourniraient une solution aussi générale que les courants continus et auraient pour eux le bénéfice de la simplicité. et du bon rendement de leur mode de transformation.
- Il existe une foule d’installations d’éclairage électrique qui fonctionnent parfaitement sans accumulateurs. Il n’est donc pas indispensable de s’en servir pour former un « volant lumineux ». Ils pourront, au contraire, rendre les plus grands services s’ils sont destinés à constituer une réserve en cas de défaillance de l’usine génératrice, ou à emmagasiner des travaux disponibles qui seraient perdus sans cela.
- Dans chaque cas particulier, le système de distribution à adopter est celui qui permet de produire l’électricité dans les meilleures conditions de prix de revient. Nous pouvons distinguer deux cas extrêmes; dans l’un d’eux l’emploi des accumulateurs est complètement inutile, dans l’autre il s’impose.
- Supposons que la force motrice soit fournie par une chute d’eau très haute. Le matériel producteur d’électricité se composera de turbines de petit diamètre tournant à grande vitesse et capables d’actionner directement les dynamos. II sera peu encombrant, peu coûteux, et on pourra, sans grands frais, multiplier suffisamment le nombre des machines pour n’avoir à redouter aucune interruption de service.
- Il est plus facile de faire supporter des hautes tensions aux transformateurs à courants alternatifs qui ne comportent ni parties nues, ni contacts glissants qu’à des transformateurs rotatifs à courants continus. Les alternances du courant empêchent l’électricite de pénétrer dans les diélectriques, ce qui facilite beaucoup l’isolation de la ligne. Aussi, bien que celle-ci doive transporter à un moment donné plus d’énergie que si elle n’avait qu’à charger des accumulateurs d’une manière continue, onconçoitque son prix de revient n’en soit pas augmenté.
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- Quant au travail disponible de la chute d’eau qui ne peut être consommé immédiatement, il sera évidemment préférable de l’accumuler sous forme d’eau retenue dans des réservoirs à une certaine hauteur que sous forme d’énergie chimique dans des accumulateurs.
- Si la chute est haute, il suffira le plus souvent de construire un barrage de peu d’importance pour pouvoir emmagasiner une très grande quantité. de travail qui sera disponible au moment voulu.
- Supposons maintenant que la force motrice soit fournie par des machines à vapeur et que le charbon soit cher. On aura intérêt à prendre des machines très économiques.
- L’installation sera nécessairement encombrante et coûteuse, il conviendra d’en retirer tout le parti possible en la faisant fonctionner d’une manière continue.
- Le travail électrique fourni ne pourra être emmagasiné que dans des accumulateurs. Dans ce cas leur emploi nous paraît devoir s’imposer, et il sera naturel de les employer en même temps comme agents de transformation, en suivant une des méthodes décrites ci-dessus.
- Nous pensons que c’est le premier cas envisagé qui se rencontrera le plus souvent, et nous avons vu qu’il conviendrait alors d’employer des courants alternatifs, si on pouvait les utiliser aussi bien que les courants continus à la transmission du travail.
- Ce sont ces considérations qui nous ont amené à étudier ce dernier problème.
- (A suivre)
- M: Leblanc
- INTERCOMMUNICATIONS TÉLÉPHONIQUES
- ET TÉLÉGRAPHIQUES (système bernheim)
- L’installation de bureaux secondaires permettant de mettre un même poste en communication avec plusieurs autres, est une des charges des services téléphoniques. Elle entraîne de sérieuses dépenses de personnel et d’entretien, et introduit dans le service des complications et des retards;
- remplacer ces bureaux par des systèmes automatiques est un problème depuis longtemps posé, il a déjà reçu plusieurs solutions qui ont été â leur heure décrites dans ce journal. Toutes sont par malheur compliquées et délicates, en sorte qu’aucune ne semble avoir été sérieusement appliquée.
- M. Bernheim en apporte une qui paraît simple, mais qui en échange ne s’applique qu’à des cas limités, c’est-à-dire à un nombre d'intercommunications peu élevé.
- L’organe fondamental de ce système est un relai non polarisé.
- Entre les branches d’un fort aimant permanent en fer à cheval A se trouve suspendue la bobine r (fig. 1) formée d’un disque à gorge profonde autour de laquelle on a enroulé un certain
- Fig. 1
- nombre de spires de fil isolé, intercalées dans le circuit de la ligne.
- Cette bobine est [suspendue par une extrémité sur des pivots lui permettant d’osciller, lorsque le courant la traversant, elle est soumise aux actions des aimants fixes.
- Des butées D convenablement disposées sont placées d’un côté ou de l’autre du pendule.
- Ce relai sera, suivant le sens du courant qu’il reçoit, appelé vers l’un des pôles de l’aimant.
- Dans le système de M. Bernheim, on fait usage de deux fils conducteurs ; à chacun des postes qu oi veut mettre en communication, on place un de ces relais sur chacun des fils. Pour que le poste soit appelé il faut que les deux relais soient sur leurs butées, ils ferment alors un circuit local renfermant une pile et une sonnerie.
- On conçoit immédiatement qu’il peut y avoir plusieurs combinaisons distinctes amenant cet appel. Appelons A l’un des fils et le relai qu’il porte, B l’autre fil et son relai. Nous fermons le contact d’avance sur B, pour appeler on pourra fermer A sur le pôle nord en lançant dans le fil A un courant d’un sens déterminé ou sur le pôle
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- sud en envoyant sur ce même fil un courant de sens contraire : soit deux combinaisons. Inversement nous fermons d’avance le contact sur A, pour compléter nous avons deux moyens en amenant B soit au pôle nord soit au pôle sud de l’aimant, ci deux combinaisons nouvelles, soit quatre. Enfin nous pouvons laisser normalement les deux contacts ouverts et les fermer en envoyant dans les deux fils deux courants parallèles, tantôt dans un sens tantôt dans l'autre, amenant les deux pendules soit sur les pôles sud soit sur les pôles nord. En tout six combinaisons.
- On se rendra compte du mode de réalisation par les figures 2 et 3, la première indique schématiquement l’arrangement des circuits, la seconde donne l’idée de la disposition des relais sur les fils principaux et le circuit local.
- Pour que l’appel se fasse, il faut que les relais
- F i£T- 2
- du poste appelé se trouvent simultanément au contact de leurs butées.
- Si nous envoyons un courant positif dans le fil 1 (fig. 2) et que nous n’en envoyions aucun dans le fil 2, le relais du poste 3, placé sur le fil 1 mettra son armature en mouvement dans un sens tel que celle-ci viendra au contact de sa butée.
- Le relais du même poste placé sur la ligne 2, ayant normalement son armature en contact avec sa butée, le circuit local dans lequel se trouvent intercalés les deux relais et leurs butées se trouvera fermé par le fait de cette seule émission de courant.
- La figure 3 qui est le diagramme théorique des communications intérieures servant à recevoir l’appel dans le poste 3, permet de comprendre suffisamment le principe
- A une émission du courant positif dans le fil Lcorrespond la fermeture du circuit local dans lequel est intercalée la pile P actionnant la sonnerie S.
- Nous avons donc appelé le poste 3.
- En envoyant simultanément un courant positif dans chacune des lignes 1 et 2, nous déterminerons un mouvement du pendule de chacun des relais du poste 6 dans un sens tel que la déviation aura pour effet de mettre au contact les armatures avec leurs butées.
- Les deux butées reliées simultanément au massif des relais disposés dans le circuit du courant local détermineront le mouvement de la sonnerie Nous aurons donc ainsi effectué l’appel du poste 6.
- La figure 4 montre en détail l’ensemble d’installation de deux des postes disposés sur une seule ligne à deux fils, chacun de ces postes destiné à téléphoner et à télégraphier à chacun des six autres.
- A chacune des stations sont disposés une clef d’appel A et un certain nombre de touches t per-
- Fig. 3
- mettant, lorsqu’on les abaisse, d’envoyer des courants de sens différents. .
- Chaque poste est, en outre , muni de deux commutateurs à six lames B B' et de deux commutateurs à deux lames C C.
- Chacun des deux postes extrêmes n’a qu’un commutateur à deux lames G.
- Ces commutateurs G sont destinés à couper la terre aux postes extrêmes de façon que le courant émis circule sur la ligne et n’aille pas directement à la terre.
- Cette disposition des commutateurs, ainsi qu’on peut le concevoir, permet de faire communiquer avec la terre les extrémités des deux fils de chacune des sections qui se trouvent d’un côté et de l’autre d’une section de ligne occupée, ce qui permet à un poste quelconque situé sur l’une ou l’autre de ces sections inoccupées d’appeler un autre poste situé sur la même section que lui.
- Par convention, chaque poste sonne autant de fois qu’il y a d’unités dans son numéro d’ordre, le poste appelé sait donc par qui il est appelé, il sait
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- aussi si la communication est demandée pour le télégraphe ou pour le téléphone au moyen d’un signal spécial précédent ou suivant l’appel et dispose en conséquence les divers commutateurs B B' CC' et D.
- Le poste appelant prend les mêmes disposi-
- tions dans l’établissement des connexions intérieures de son poste.
- L’appareil téléphonique dans le cas de transmission télégraphique et téléphonique sur une même ligne est mis en court circuit hors de cette ligne ; on le place dans la ligne en déviant le
- lillllll
- fTEl
- h*
- w
- Fiç. 7 et 8
- commutateur à 6 lames de gauche, si on veut correspondre avec un poste de gauche, dans le cas d’une transmission à droite en déplaçant celui de ce côté
- L’iustallation du système Bernheim présente encore l’avantage qu'un poste intermédiaire entre deux postes qui communiquent entre eux ne peut se mettre en dérivation dans le circuit; par con-
- séquînt aucune indiscrétion ne peut se produire, car on ne peut écouter à ce poste qu’en coupant la communication entre les deux postes parlants.
- La clef d’appel A sert en même temps de manipulateur pour télégraphier et envoyer des signaux.
- Les touches dont les différents postes sont pourvus sont disposées comme le montrent la
- Fig. S ot 6
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- ^ io
- figure 5 qui est une coupe dont la figure 6 est le plan. Les figures 7 et 8 représentent en perspective la même clef levée et baissée.
- Chaque poste est en outre pourvu de galvanomètres g, destinés à indiquer le genre de transmission qui affecte la ligne traversant un poste, soit qu’on télégraphie, soit qu’on téléphone.
- Lorsqu’on télégraphie, les aiguilles des galvanomètres des postes placés sur la section de la ligne affectée indiquent par leur déviation
- que le courant passe; on ne peut donc appeler.
- Entre deux postes qui communiquent téléphoniquement les galvanomètres ne dévient pas, mais si un poste intermédiaire veut sonner, le courant ne passe pas, puisqu’il n’y a pas de terre aux extrémités ; le galvanomètre par conséquent ne dévie pas et l’employé sait par là que la ligne est occupée.
- Si au lieu de 2 fils nous employons 3 fils de ligne, nous pourrons appeler d’un poste dans 17
- L-fO Ql-------
- autres, en employant 4 fils et davantage, nous mettons en communication directe 26 postes en plus.
- On trouve donc une application avantageuse du système pour les réseaux téléphoniques de petites villes, puisque avec un nombre de fils restreint on pourra se passer de bureau central et économiser les nombreux frais d’installation et d’exploitation qu’il entraîne.
- On prévoit divers autres cas où on pourra appliquer avantageusement le système Bernheim.
- Ainsi sur les lignes de chemins fer, on pourra mettre en communication pour s’appeler entre
- elles et communiquer les stations disposées sur une même ligne.
- Les postes des réseaux municipaux d’incendie ou de police pourront être reliés de cette manière.
- On embranchera les signaux de chemins de fer manœuvrables à distance, étc,, etc.
- Avant de terminer nous donnerons quelques détails sur une installation de ce système faite par la Société générale des Téléphones.
- Dans cette application M. Bernheim avait une difficulté à résoudre.
- La série des postes étant reliée à l’un des bu-
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- reaux centraux du réseau téléphonique de Paris, il fallait mettre l’un quelconque des abonnés placés sur la ligne en communication avec les abonnés du réseau de Paris.
- Pour les appels desjdifférents postes au bureau central il n’y avait rien à changer au système tel que nous l’avons décrit plus haut.
- La communication a lieu sur un circuit entièrement métallique avec une terre branchée en dérivation ; entre cette terre et la ligne, on a intercalé une résistance de i ooo ohms, laquelle a été reconnue n’influencer nullement la conversation qui reste très nette.
- Voici à quoi servait cette terre.
- 11 fallait que les abonnés pussent donner le signal de fin de conversation.
- Comme les abonnés de la ligne Bernheim, sonnent avec une terre, ils peuvent le faire avec une terre en dérivation.
- La palette de l’annonciateur étant attirée ferme un circuit local qui va faire tomber les annonciateurs du bureau central placés sur la communication établie.
- De cette façon les téléphonistes sont toutes prévenues de la fin de la conversation et retirent leurs fiches.
- A. Guilloux
- SUR L’HISTOIRE DLS ÉLECTROMÈTRES (*)
- En 1747, Franklin avait émis l’idée — généralement admise, d’ailleurs — que la foudre et l’électricité n’étaient qu’un seul et même agent de la nature, et — chose nouvelle et souverainement hardie— il avait proposé de dérober la foudre aux cieux par le moyen d’une verge pointue dressée vers les nues, afin de vérifier son hypothèse.
- Bien ayant Franklin, différents physiciens, Nol-let en tête, avaient émis cette opinion que la foudre n’était autre chose qu’une manifestation électrique; mais aucun d’eux n’avait eu la pensée extraordinaire d’attirer à lui la foudre pour reconnaître jusqu’à quel point cette opinion était fondée.
- Aussi, comme toute idée vraiment neuve et originale et qui s’écarte des règles convenues, la proposition de Franklin fut-elle reçue d’abord avec doute et ironie. Et d’ailleurs, le procédé indiqué par le savant de Philadelphie ne prêtait-il pas au sarcasme? Une simple tige de fer menaçant le ciel, voilà tout ce qu’il fallait pour faire obéir la foudre? 11 fallait tout le génie de Franklin et aussi, il faut le dire, toute son indépendance d’esprit, venant de ce qu’il n’avait reçu de leçons d’aucun maître, il fallait lout cela pour avoir une telle pensée qu’on pouvait sans doute traiter de folie avant que l’expérience n’en n’eut démontré toute la valeur.
- Cependant et malgré toutes les critiques, Dali-bard, d’après les conseils de Buffon, dressa à Marly-la-Ville, une barre de fer suivant les indications de Franklin, et bientôt, un orage ayant éclaté, il put tirer des étincelles électriques de son appareil, apportant ainsi la plus éclatante démonstration des théories de Franklin, qui venait de doter l’humanité d’une de ses plus belles conquêtes : le paratonnerre.
- Le succès de cette expérience fut considérable, et bientôt, de tous côtés, on dressa des barres électriques, sur les toits des maisons, dans les champs, partout où l’on en avait la possibilité.
- Mais — quoique Lemonnier eut démontré l’existence de l’électricité dans l’atmosphère par tous les temps, — tous les instants n’étaient pas également favorables à ces expériences. Aussi, les physiciens qui avaient dressé leurs appareils en permanence auprès de leur laboratoire, cherchèrent-ils un moyen simple et sùr d’être avertis du moment où l’électricité se montrait assez forte pour exécuter les expériences.
- Ils trouvèrent ce moyen dans le « carillon électrique », petit appareil dont l’inventeur n’est pas exact3ment connu, je crois, et qui datait de quelques années déjà. 11 nous venait d’Allemagne comme il résulte du passage suivant, emprunté à Watson : « J’ai connu un Allemand qui voyageait avec une petite machine d’électricité qui, par une invention de cette espèce, faisait sonner deux petites cloches. Une de ces cloches était suspendue à un fil d’archal électrisé et conduit de façon à ne pas toucher le mur. A environ un pouce de distance, il y avait un petit marteau détaché du fil d’archal et suspendu à un cordon de soie. A une distance de ce marteau, il y avait
- (') Voir La Lumière Électrique du 13 juillet 1889.
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- une autre petite cloche qui communiquait avec le mur (1).
- Le marteau était attiré par la cloche A puis repoussé vers la cloche B. 11 y perdait son électricité et était de nouveau attiré par A et repoussé ensuite vers B. Cette succession de mouvements se répétant tout le temps que la cloche A était électrisée, il en résultait une succession de chocs capables de faire vibrer les cloches et pouvant, ainsi, attirer l’attention du physicien ».
- Pendant que nous en sommes sur les moyens proposés pour attirer l’attention des physiciens sur leur conducteur atmosphérique, lorsqu’il était electrisé, citons Lappareil suivant qui a été décrit
- par Boyer-Brun dans une lettre qu’il a écrite à Servières, en 1786 (2).
- Son principe est tout différent de celui de l’appareil que nous venons d’analyser, et on ne peut lui refuser une certaine originalité : son inventeur ne proposait rien moins que de tirer le canon ! voici comment.
- Le conducteur électrique D, venait se terminer dans une jarre B, armée sur ses deux faces, de feuilles métalliques, et renfermée dans une solide caisse de bois. Sur le couvercle de cette caisse était fixée très solidement une.petite boîte L contenant une cartouche de poudre. Dans cette cartouche, passent deux conducteurs : l’un N communique avec l’extérieur de la boîte ; et l’autre, K, avec la barre métallique. «Toutes les fois que des nuages ou de l’air électrisé passent sur la barre, la pointe attire l’électricité qui s’accumule dans l’intérieur
- (') AVatson, Expériences et observations pour servir à l’explication de la nature et des propriétés de l’Electricité. In-12. Paris, 1748, page 112.
- (s) Jou.nal de Physique de l’abbé Rosiers. 1786. T. I, page 133.
- de la barre et la charge jusqu’à ce que le fluide s’échappant de l’intérieur pour se porter à l’extérieur, traverse la cartouche et enflamme la poudre en déchargeant la jarre. Le bruit de l’explosion se faisant entendre au loin, indique partout où il parvient, la présence de l’électricité (fig. 15) ».
- L’appareil ne dut pas avoii beaucoup de succès, car nous ne l’avons trouvé mentionné dans aucun des ouvrages sur l’électricité atmosphérique, que nous avons consulté.
- En Russie, vers 174s, G. W. Richmann, célèbre professeur de Saint-Pétersbourg, inventa un appareil électrométrique, auquel il donna le nom de «gnomon électrique» et qui fut l’origine de toute
- Eïg. 1
- une classe d’appareils : les électromètres à qua-'drants.
- Les expériences de Richmann devaient le conduire à la mort, et l’on s’est beaucoup plus occupé de la catastrophe finale que des expériences premières; aussi son électromètre est-il fort peu connu.
- Nous allons le décrire d’après le mémoire original de Richmann, publié dans les Mémoires de l’Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg (*).
- LM est une tige /erticale de fer, d’une longueur de 20 1/2 pouces anglais (33 cm.); elle est fixée à une tige de fer 1K qui communique avec le système électrique et est supportée par un pied en fer G. Ce support est isolé par un gâteau épais de résine H. En haut de la tige LM, est fixé un fil de lin KO, d'une longueur de 2 pieds anglais (63 cent.) et dont la tenuité était telle que 456 pouces ne pesaient que 16 grains (84 centigrammes), et
- t1) Commeniarii academiœ scicntiarum Impérialis petropo-litanœ. T. XIV, 1T44, page 299.
- Phil. Traits, pour 1754. Tome XLVIII, page 765 et tome XLIX, page 61.
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- que, par conséquent le fil de lin KO, ne pesait en
- tout que grains (45 millig.). En temps ordi-450
- naire, il pendait parallèlement à la lame LM, à une distance de -A de pouce (1 cent.) de cette lame (fig. 16).
- Sur la table qui supportait l’appareil, était fixé un arc circulaire de bois MOP, d’une longueur de 40 degrés, devant lequel se mouvait le fil KO. Chaque degré se trouvait lui-même divisé en 4 parties égales; l'extrémité du fil de lin était distante de l’acc MOP d’environ deux lignes.
- Lorsque l’appareil est électrisé, la barre de fer LM repousse le fil KO, à une distance indiquée sur l’arc MOP et qui indique un degré d’électricité d’autant plus fort qu’elle est elle-même plus grande.
- Pour ses expériences sur l’électricité atmosphérique, voici la forme que Richmann avait donnée à son appareil; elle ne différait de celle que nous venons de décrire que par quelques détails. Ainsi, il plaçait la tige C D dans un vase de verre E qui contenait des rognures de métal, afin d’éviter la production des aigrettes très fortes qui s’étaient produites dans son premier appareil. Les dimensions étaient un peu réduites; le fil n’avait qu’un pied et demi de longueur; enfin une bouteille de Leyde H I était mise en contact avec l’appareil dont elle augmentait la capacité, ce qui permettait d’obtenir des effets beaucoup plus marqués. Ajoutons enfin qu’il avait placé à la gauche de ce gnomon un second appareil semblable au premier et qu’il pouvait électriser au moyen d’une machine électrique, afin de pouvoir comparer les effets de l'électricité naturelle et de l’électricité artificielle
- (fig. 17)-
- Richmann avait pris des soins particuliers pour installer son conducteur atmosphérique, et c’est ce qui causa sa perte.
- La tige de fer passait dans une bouteille de verre qui l’isolait, et elle ne touchait à aucune autre partie du bâtiment. A l’extrémité de la tige qui se trouvait dans l’intérieur, était fixée une chaîne métallique qui conduisait le fluide électrique dans la chambre dé Richmann, et passant sur des corps isolants étaient éloignée de tous les autres conducteurs non isolés. C’est cette chaîne que l’on voit en A.
- Il est à remarquer que les déviations de l’électromètre étaient toujours plus grandes lorsque
- l’appareil était électrisé par une machine que lorsqu’il était mis en relation avec la tige aérienne; dans le premier cas, Richmann put obtenir jusqu’à 530 et plus, tandis que dans le second il ne put jamais obtenir une déviation plus grande que 300; et cependant, le 9 août 1752, l’appareil avait acquis une si grande quantité d’électricité que le bruissement des aigrettes s’entendait à plusieurs pieds de distance.
- C’est le 26 juillet (16 août 1733), que Richmann fut frappé par la foudre.
- Il attendait la réunion ordinaire de l’Académie, lorsqu’il entendit tonner à peu de distance, le ciel étant clair et le soleil resplendissant. 11 retourna à son laboratoire situé à l’angle de la Perspective et fit venir avec lui M. Sokolow, graveur à l’Acadé-
- mie impériale de Saint-Pétersbourg. Ce dernier était chargé de dessiner les planches d’un ouvrage que Richmann devait publier peu de temps après; il assistait aux expériences afin de pouvoir représenter l’appareil.
- A peine arrivé, le physicien s’élança vers son appareil qui était placé sur une table près d’une fenêtre, et observa les déviations de l’index qui marquait seulement 4 degrés, ce qui indiquait une très faible électrisation. Il expliqua alors à son graveur toutes les terribles conséquences que pourrait avoir un plus fort degré d’électricité, capable de porter la dérivation de l’électromètre jusqu’à 45° ou plus.
- 11 était environ midi et demie, tout à coup, Sokolow vit un globe de feu blanc-bleu, aussi gros que le poing, s’élancer de la tige CD du gnomon de droite, vers le front de i’infortuné professeur qui, à cet instant, était à une distance d’environ un pied de la tige, baissant ia tête afin de mieux voir.
- En même temps, s’éleva une sorte de nuage ou de vapeur qui entoura complètement le graveur
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- qui tomba sans connaissance sur le plancher. Une forte odeur sulfureuse se répandit dans toute la maison, et le choc fut tel qu’un vase de Chine placé sur une étagère fut fêlé, et qu’une pendule s’arrêta.
- Tous ceux qui passaient dans la rue à ce moment avaient vu un gros nuage noir, très bas, venant du nord-est, passer au-dessus de l’appareil du physicien ; ei ils affirmaient avoir sûrement distingué après l’éclat de tonnerre, un des plus forts qu'on entendit jamais à Saint-Pétersbourg, une quantité de matière vaporeuse qui s’en échappait en se répandant dans l’air.
- Le temps redevint beau aussitôt après cet orage
- En outre, les voisins déclarèrent avoir vu, à travers leurs fenêtres une vapeur s’étendre le long de la rue et partout où elle touchait le sol, émettre des étincelles.
- Aussitôt qu’il recouvra ses sens, Sokolow s’élança dans la rue annonçant que la foudre venait de descendre dans la maison de Richmann et qu’elle avait frappé celui-ci ; d’un autre côté, aussitôt que Mme Richmann entendit le bruit violent du tonnerre elle accourut dans la chambre de son mari, redoutant de terribles conséquences.
- Elle trouva le savant sans connaissance, couché sur un coffre qui semblait avoir été placé derrière lui et accoté contre le mur.
- 11 n’avait pas été plus tôt frappé qu’il avait été tué.
- La nouvelle de sa mort fut très rapidement répandue, par le rapport de Sokolow et par celui des domestiques, qui allèrent prévenir les amis du défunt qui étaient très nombreux, car Richmann était d’un commerce très agréable. Comme tout le monde affluait, le grand maître de police vint sur les lieux et plaça une sentinelle afin d’éviter un trop grand concours de populace. Cette sentinelle fut remplacée le jour même par une autre envoyée par l'Académie.
- On ouvrit par deux fois les veines du cadavre mais sans qu’une goutte de sang en sortit. On essaya de le ramener à la vie en le chauffant violemment, mais ce fut en vain ; lorsque, en le frottant, on vint à le retourner sens dessus dessous, du sang s’échappa de sa bouche. On remarqua sur son front un point rouge, duquel perlaient quelques gouttes de sang à travers les pores sans que la peau fut déchirée.
- Le soulier du pied gauche était abîmé, et en découvrant le pied à cette place, on y trouva une
- marque bleue, ce qui fit voir que la foudre s’était échappée du corps de l’infortuné savant par cet endroit. Sur tout le corps, particulièrement sur le côté gauche et dans le dos, on remarqua plusieurs points bleus et rouges ressemblant à du cuir rétréci par une brulure. Les cheveux d’ailleurs n’étaient pas brûlés, bien que la marque du front les touchât presque.
- Le lendemain, vingt-quatre heures après la catastrophe, on fit l’autopsie du cadavre et l’on vit que le crâne était entier, sans aucune fissure; la cervelle était en aussi bon état que possible ; seulement les poumons étaient remplis de sang extravasé.
- Deux jours après, le corps était tellement corrompu qu’on ne put à peine le mettre en bière.
- Richmann était né le 11 juillet 1711, à Pernau, après la mort de son père, trésorier du roi de Suède, et qui fut emporté par la peste à la fin de l’année 1710. 11 étudia successivement à Revel, puis à l’Université de Halle et à celle d’iéna, portant surtout ses vues vers les mathmatiques Pt la philosophie. Il fut nommé membre de l’Académie impériale des Sciences de Saint-Pétersbourg, en 1735, à l’âge de 24 ans, professeur extraordinaire en 1741, et enfin, en 1745, professeur ordinaire de philosophie expérimentale.
- Comme nous l’avons déjà dit, l’électroscope de Richmann fut peu employé, et le principe sur lequel reposait sa construction semblait abandonné lorsque, 25 ans plus tard, en 1770, Henley publia la description de son électromètre à quadrant, qui eut dès son origine un très grand succès, et qui est encore employé de nos jours.
- Ce succès, d’ailleurs, était justifié par la grande simplicité de l’appareil et sa régularité, il était bien approprié à l’usage auquel il était destiné : suivre la marche d’une machine électrique ou la charge d’une batterie de bouteilles de Leyde.
- Cet appareil a été décrit dans une lettre de Priestley à Franklin, datée du 26 octobre 1770. Cette lettre n’a été publiée, dans les Pbitosophical Transactions, qu’en 1772, ce qui fait qu’on a toujours fixé la date de son invention à 1772.
- Nous n’insisterons pas sur la description de cet appareil, car ilést très connu. Il devait être fait en ivoire ou en buis. L’expérience démontra que l’appareil fonctionnait mieux lorsque la tige et l’index étaient faits en buis, soigneusement poli avec du papier d’émeri. La balle était en liège, etlapla-
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- que B en ivoire afin que les divisions fussent plus facilement lisibles (fig. 18).
- Beccaria (l) recommandait de fixer l’index entre deux demi-cercles, au lieu d’un seul parce que, lorsqu’il est placé sur un seul, l’électricité que celui-ci acquiert, contrariait le mouvement de l’index.
- Cette disposition fut adoptée par Volta.
- Non seulement la forme du cadran, mais aussi la forme de l’appareil, la longueur de la tige influent beaucoup sur les indications de l’électromètre,comme il était du reste à prévoir, car les mouvements de l’index sont influencés par le conducteur de la machine.
- Cavendish (3) fit à ce sujet les expériences suivantes :
- Un électromètre de Henley, fut placé sur une mince tige de bois de 25 pouces (63 cent.) de longueur, et dont l’extrémité fut placée dans un trou fait dans le conducteur. La charge du conducteur était mesurée par une bouteille de Lane, interposée entre le conducteur et la machine, et les positions de l’électromètre correspondant aux différentes charges étaient notées avec soin.
- Puis la tige de bois fut retirée et l’électromètre de Henley fut placé comme à l’ordinaire, toutes autres choses semblables.
- Les résultats furent les suivants :
- Lane Henley
- [sur la tige position ordinaire
- 4,3° 21 3
- 6,30 37 lb
- 8,30 38 18
- 10,30 40 32
- Ainsi il résulte que lorsque l’électromètre de Henley est fixé sur la tige, il est plus sensible vers le commencement de son mouvement, que vers la fin, et que lorsqu’il est placé comme à l’ordinaire, c’est tout le contraire.
- Ce résultat était d’ailleurs facile à prévoir, nous ferons seulement remarquer que les indications de l’appareil sont plus correctes dans le premier cas que dans le second.
- (') Phil-Trans, 1772, p. 359.
- (*) Adams. Ou clcctricity, in-8°. l.ondon, 1793. (3) Cavendish, 869.
- L’électromètre de Lane permettait de graduer l’appareil de Henley, en fonction des quantités d’électricité, et de comparer ainsi les différents électromètres entre eux.
- Cavallo a d’ailleurs proposé la méthode suivante.
- Au même conducteur auquel était relié l’électromètre de Henley, il suspendait un plateau d’étain et notait les différents écarts de cet appareil par la distance à laquelle ce plateau attirait les corps légers (du son). Ainsi : l’électromètre étant à 160 le conducteur attirait les différentes charges légers à la distance de 3/5 de poucc(i5 millimètres), à 20° l’attraction avait lieu à un pouce un quart
- Fig,18
- (32 millim.) ; à 300 elle se manifestait à 2 pouces 1/5 (55 millim.)
- Cette méthode permettait bien de comparer entre eux différents électromètres, mais elle n’était pas très sûre, et la distance à laquelle l’attraction peut se produire varie beaucoup avec l’humidité de l’air. Cavallo assure toutefois que par un temps froid elle était toujours la même et que cette méthode lui adonné de très bons résultats.
- Espérant augmenter la sensibilité de l’appareil, Brook a imaginé d’amplifier les mouvements de l’index par des engrenages et des pignons.
- La figure 19 représente l’aspect extérieur de cet appareil et la figure 20 en représenté le mécanisme intérieur.
- Une tige métallique LA terminée par une
- (-) Phil-Trans, pour 1782, p. 384.
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- boule A était fixée à l’enveloppe en forme de montre de l’appareil. Une tige mobile B autour d’un axe O était placée de telle sorte qu’ën temps ordinaire les deux tiges fussent parallèles et verticales.
- Lorsque l’appareil était électrisé la tige B s’écartait et entraînait la roue D à 32 dents, celle-ci faisait mouvoir le pignon P à 8 dents, monté sur l’axe de l’aiguille qui se mouvaijt devant un ca-
- Fig. 19 et 20
- dran et indiquait en quarts de degré les déviations de la tige mobile.
- L’introduction des engrenages devait ôter bien de la sensibilité à cet appareil.
- Brook avait également inventé un appareil fondé sur la comparaison directe des poids aux forces électriques, et que nous représentons à droite de la figure 19.
- 11 se compose de deux tiges métalliques KH et / h. La tige fh est fixe et se termine par une boule f d’assez gros diamètre. Li tige F H au con-t.raire^ est mobile ; elle est extrêmement légère ainsi que la boule de petit diamètre K, qui la termine; elle bascule sur un couteau placé dans l’in-tévieur de la bcu'e L; son poids est d’ailleurs exactement contrebalancé par une petite sphère
- de cuivre qui termine son autre extrémité, b au-coup plus rapprochée du couteau.
- Le diamètre des boulesJ et F et la longueur des tiges sont tels que, la tige F H étant en équilibre, les deux sphères se touchent et que leurs centres sont sur une même verticale.
- Sur la tige F H se meut un petit curseur r qui sert à modifier les conditions d’équilibre suivant qu’on se place en un point ou un autre de la tige qui porte des divisions telles que chacune d’elles corresponde à un grain; elles étaient déterminées par expériences directes; en mettant des poids sur la petite sphère de cuivre dont le poids équilibrait cette sorte de fléau de balance.
- Brook recommandait de placer cet appareil loin' d’autres instruments électrisés, machines ou jarres, afin d’obtenir des mesures exactes.
- On a d’ailleurs accouplé l'électromètre cadran et l’électromètre à curseur; l’un par l’écartement de ses branches, marqué par l’index du cadran indique si l’électricité augmente ou diminue ; l’autre montre ce qu’est en grains le pouvoir répulsif entre deux balles des dimensions employées. En faisant un nombre suffisant d’expériences, on peut déterminer pour chaque position de l’index le nombre de grains correspondant, et former une table par le moyen de laquelle on peut employer l’électromètre à cadran sans l’électromètre à curseur. C’est sous cette forme, des deux appareils réunis en un seul, que la description de ces électromètres a été faite, et la figure 19 en représente l'aspect.
- Brook pensait qu’un verre char5é ne peut pas supporter une plus grande force que celle marquée par 60 grains; il pensait même qu’il était hasardeux d’aller au-delà de 45 grains.
- « Ainsi connaissant la surface armée et le diamètre des balles, on est capable de dire que telle surface avec une répulsion de tant de grains, fondra un conducteur de telles dimensions, ou tuera tel animal, etc ».
- Achard demandait à un éketromètre:
- i° d être simple.
- 20 d’être insensible ou à peu près aux changements d’état du l’atmosphère.
- 3° de pouvoir indiquer les petits degrés d’électricité comme les plus grands.
- (*) Journal de Physique de l’abbé Rozier. pour 1782, t. XXXI, p. 33.
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- Ï17
- 4» de n’être assujetti à aucune mesure fixe, mais d’avoir un effet toujours le même quoique de différentes grandeurs.
- 50 de donner la force électrique en fonction d’une force déjà connue, la gravité, par exemple.
- Il demandait en outre que l’opérateur put lire ses indications à une distance assez grande pour ne pas troubler les résultats et pour éviter les accidents semblables à celui de Richmann.
- Pour obtenir ces différentes conditions, il se servait d’une sorte de pendule électrique représenté par la figure 21. A B CG est une plaque de laiton portant entre L M une cavité proportionnée à la grosseur de la boule R qui, en temps de repos, venait s’y loger. Cette boule R était sus-
- Fig. -SI '
- pendue à un fil de laiton rigide, accroché en H. La boule R était faite d’une terre dont on se servait en Allemagne pour faire des têtes de pipes. Cette terre avait l’avantage d’être légère, insensible ou à peu près à l’humidité de l’air, et, vu l’emploi des pipes, très facile à se procurer.
- Soient maintenant A R la position du pendule pour un certain degré d’électricité ; a l’angle BAR, G le centre de gravité du système mobile, dont le poids est P.
- Si l’on admet que la force répulsive est perpendiculaire à la surface repoussante, on peut décomposer la force GM en deux autres; l’une LG perpendiculaire à A B et l’autre suivant la direction A R du pendule (fig. 22).
- La première seule est à considérer et l’on a
- GL = GM tang G M L = L P tang a.
- C’est la mesure de la force électrique en fonction de l’angle d’écartement et du poids de la boule.
- En faisant varier le poids R, on pouvait obtenir différents degrés de sensibilité. . .
- Comme Achard ne voulait pas munir son appareil d’un cadran, de peur d’en fausser les indica-
- Pig. 22
- tions et qu’il ne voulait point non plus en approcher, il avait imaginé pour mesurer l’angle a, de déterminer la corde BR de l’angle BAR qui se trouvait alors donné par la relation simple
- B R
- sin. 1/2 B AR = 1/2
- Nous ne décrirons pas l’appareil qu’il proposa sous le nom de chordomètre pour effectuer cette mesure mais nous ferons remarquer que cette méthode sortait un peu du premier principe posé par Achard lui-même, qui le sentit bien, mais s’en tira en disant: « Cette objection n’a aucune force, pourvu qu’on remarque que mon électromètre
- Fig. 12
- proprement dit est très simple, et qu’il n’y a que le chordomètre qui puisse être regardé comme composé ».
- Achard employa également l’appareil que (*)
- (*) Journal de Physique, Avril 1783.
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- j. 18
- nous représentons par la figure 23 et qui se composait d’une balance extrêmement mobile A B ; aux extrémités des bras de cette balance étaient attachées deux boules de laiton creuses, aussi légères que possible pour diminuer les frottements. C F D est un demi cercle divisé en degrés attaché à la chappe qui soutient l’axe de la balance de manière que, le fléau A B étant horizontal, l’aiguille EF réponde au trait qui divise l’arc en deux parties égales.
- V est une bouteille de Leyde. A la barre Z Z' qui communique avec son enduit intérieur, sont fixées horizontalement trois autres tiges VZ, XZ, Y Z aux extrémités desquelles sont fixées des boules creuses. La hauteur de ces tiges est telle que, le fléau A B étant horizontal, et partant en équilibre, la boule B touche exactement la boule V comme le représente la figure.
- Lorsqu’on voulait se servir de cet instrument, On reliait la boule Y avec la chape G ; les deux boules V et B étant électrisées de même sens, se repoussaient à une distance d’autant plus grande que l'électricité était plus forte, et qu’il était facile d’apprécier sur le demi-cercle DEF.
- Achard employa cet instrument pour des expériences que nous 11e décrirons pas, et qui avaient pour but de démontrer qu’il y avait un rapport exact entre la capacité des corps à recevoir et à perdre la matière électrique et la chaleur.
- Toute la partie gauche de l’appareil était spéciale à ces recherches.
- On a cherché à modifier l’électromètre à cadran à différentes reprises afin que l’appareil fut plus précis; nous retiendrons la forme adoptée par De Luc.
- Ce savant conseillait aux physiciens de construire leurs électromètres sur le modèle du sien, qu’il avait très complètement étudié, afin que toutes les expériences fussent comparables. 11 définissait ainsi son appareil :
- « Mon électromètre consiste, en des balles d’une certaine matière, d’un certain diamètre, d’un certain poids, formant des pendules d’une certaine longueur, suspendus d’une certaine manière. Par suite toutes les paires de balles mises en simple communication] conductrice entre elles à même distance les unes des autres et électrisées en com-
- De Luc. — Idées sur la météorologie, v. I p. 376. Londres 1786, v. II iil 84i
- mun doivent nécessairement diverger d’une même quantité ».
- C’est poui que toutes ces conditions soient exactement remplies que De Luc entre dans la description détailiée de son électromètre, ce qui ne prend pas moins de 45 pages de son ouvrage.
- Nous ne le suivrons pas dans tous ces détails, mais nous nous arrêterons un instant à la théorie que De Luc a donné de son appareil, car elle est intéressante.
- 11 employait pour son électromètre des balles métalliques creuses, aussi légères qu’il était possible de les obtenir sans nuire à leur résistance ; il les faisait faire en argent, parce qu’il pouvait se les procurer facilement chez un orfèvre.
- La grosseur des balles était telle qu’elles pussent être électrisées au plus haut degré pour lequel l'appareil était construit, sans donner d’aigrettes.
- Une seule de ces balles était mobile afin qu’on put déterminer plus promptement leur écart.
- La base était en bois de hêtré garnie en dessous d’une plaque de plomb qui donnait une plus grande stabilité à l’appareil. La tige isolante était faite d’un tube de verre recouvert d’une couche de vernis à l’intérieur et à l'extérieur ; le conducteur en laiton, isolé dans un tube de verre également vernissé était muni, à l’une de ses extrémités d’une boîte en laiton, et portait à son autre extrémité la partie mobile de l'appareil.
- Celle-ci se composait d’une boule immobile et d’une boule mobile qui était munie d’un contrepoids porté par une tige en verre ou en cire d’Es-pagné, et qui en diminuant le poids de la partie mobile, rendait ses mouvements plus faciles pour une force donnée.
- L’échelle, en bois recouvert de papier, était graduée jusqu’à 40° seulement ; arrivé à 6o°, l’éléctro-mètre lançait des aigrettes et ne pouvait plus servir.
- De Luc faisait porter ses électromètres par des pieds isolants séparés ét indépendants du reste de l’appareil ; ils étaient munis de conducteurs fort minces assez longs, pour qu’en les appliquant latéralement aux corps en expérience, les balles n’en éprouvassent pas sensiblement l’influence.
- Dans ces conditions, l’électromètre mesurait, non pas la densité du fluide électrique, mais sa
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- force expansive, autrement dit son potentiel. Voici comment De Luc s’explique à ce sujet.
- « Dès que les balles sont supposées hors de toute influence, la seule cause de leur divergence est une quantité de fluide électrique qui leur passe du corps électrisé. Or, il ne peut leur en passer qu’à proportion de la force expansive dans le corps auquel elles servent d’électromètre. ..... D’où il resuite que, quoique tout mouvement électrique, et aussi celui de nos balles, n’ait immédiatement de rapport qu’aux quantités de matière électrique, soit aux densités du fluide électrique, quand les électrcmètres de l’appareil sont dans la situation que j’ai décrite ci-dessus, ils ne se meuvent que par les changements de force expansive du fluide électrique dans les disques auxquels ils appartiennent, quelle qne soit la cause de ces changements. »
- qu’on pouvait facilement mesurer sur le quadrant divisé.
- Achard reprochait à cet appareil àr marquer différents degrés pour une même électrisation, suivant que les vis de support étaient plus ou moins serrées et que le poids du système mobile était plus ou moins grand. En outre, si la partie mobile était assez légère et assez bien équilibrée, un degré relativement faible d’électricité lui faisait taire un quart de tour et dans cette position, l’appareil devenait insensible à un plus fort degré d’électrisation. Le centrage de l’appareil était très difficile et avait une très grande importance. Si le pivot coïncidait avec le céntre de gravité du sys-
- ' f| 1 ;
- Ce passage qui complète ce que nous avons dit au commencement de cette notice, montre qu’à cette époque, en 1786, on commençaittà se faire une idée très juste des phénomènes électriques.
- Dans le but d’obtenir une plus grande sensibilité, par un effet double, Ludolf (1) imagina un
- (*) Journal de Physique, 1782, t. XXI, p. 194.
- électromètre à double répulsion, appareil qui n’appartient donc pas à Harris, comme le dit M. Mas-cart dans son « Électricité statique. »
- La partie mobile de cet appareil se composait d’un cercle en laiton percé en son centre G, d’un petit trou, et dont un quadrant était divisé en degrés. Deux fils d’archal FBI, H D E, courbés comme l’indique la figure 24, sontfïxés au cercle, chacun par deux vis, symétriquement par rapport à l’autre G. La grosseur de ces fils doit être telle qu’ils ne puissent se courber trop facilement.
- La figure 25 représente le châssis dans lequel se monte ce cercle mobile ; il est fait en laiton et est réunie de deux tiges fixes en laiton d’un diamètre d’environ i 1/2 ligne (3, 5 millimètres environ), Ce châssis est muni de deux vis D 0, N n, terminées en pointes et qui, rapprochées suffisamment, soutiennent le cercle par le petit trou percé en son centre, de manière qu’il puisse se mouvoir avec très peu de jeu.
- Les différentes pièces étant assemblées, l’appareil présente la forme représentée, figure 26.
- Dès que l’appareil était électrisé, les branches PQ, 1 F et T V, H D se repoussaient et s’écartaient d’un angle qui servait à évaluer la force électrique, et
- Fig. 24, 25 et 26
- tème mobile, celui-ci se trouvait en équilibre dans toutes les positions, tandis que si cette condition n’était pas remplie, les indications variaient avec la différence de poids des deux branches.
- La disposition adoptée par Harris était de beaucoup préférable.
- Il nous reste à décrire un appareil dont le principe est tout à fait différent de celui des appareils que nous avons analysés jusqu’ici. Nous voulons parler de l’électromètre à flotteur, que d’Arcy et Leroy ont inventé dans le courant de 1747, et que le chevalier d’Arcy a présenté à l’Académie, le 16 avril 1749 (4).
- Cet appareil se compose d’un vase A B, plein d’eau, qui contient une bouteille de verre C D, connue sous le nom d’œuf philosophique et à l’extrémité du col de laquelle est adaptée une
- (*) Mémoires de l’Académie royale des Sciences de Paris, pour 1749.
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- verge V, parfaitement cylindrique, d’une ligne de diamètre (2 1/4 millimètres) et de 12 pouces (30 centimètres) de long. Cette verge passe par un trou percé au centre de la plaque de laiton H, qui couvre le vase, et elle est terminée par une plaque circulaire de laiton L de 14 lignes 1/6 (32 millimètres) de diamètre (fig. 27).
- L’œuf est lesté par un peu de mercure qui le fait plonger et, en abaissant son centre de gravité, lui donne plus de stabilité. L’appareil doit être construit de façon que, à l’état de repos, l’extrémité inférieure de l’œuf soit assez près du fond du verre, sans y toucher, cependant.
- Pour éviter que la tige mobile ne s’écartât du centre de l’appareil, les deux physiciens avaient
- Le 5
- V
- Fig. 27
- tendu en croix des fils d’argent très déliés qui laissaient au centre de la plaque un petit espace carré par lequel passait la tige. Lorsque l’appareil était électrisé, cette verge évitait constamment les fils et était ainsi maintenue au centre sans frottement sensible.
- Lorsque l’appareil était électrisé il se produisait entre ses différentes parties, et principalement entre les deux plaques L et H une répulsion qui faisait monter la tige V. C’est le déplacement de cette tige qui servait à déterminer la force de l’électricité dans chaque cas.
- Afin de pouvoir l’estimer exactement sans approcher trop près, ce qui aurait pu altérer les indications de l’électromètre, d’Arcy et Leroy avaient adopté la disposition représentée par la figure 28, empruntée à leur mémoire.
- Une lanterne L qui est représentée en haut, du côté gauche de notre gravure, projetait l’ombre des électromètres sur un écran X, muni de deux plaques de verre douci, G sur lesquelles étaient
- | marquées des divisions très précises avec de l’encre de Chine bien noire. L’extrémité D de la verge mobile qui était terminée en cône, projetait une ombre très nette, qu’un observateur placé derrière les écrans, en F, pouvait ainsi mesurer facilement.
- En modifiant la grosseur de la tige V, l’appareil pouvait avoir une sensibilité plus ou moins grande, et on pouvait toujours s’arranger pour construire deüxélectrdmètres identiques.
- Cet appareil dont les indications n’étaient pas proportionnelles à la quantité d’électricité mise en jeu, et qui était beaucoup plus compliqué que tous les autres appareils qu’on avait proposés jusque-là, n’a pas été beaucoup répandu.
- Toutefois, en 1775 Cornus, dont le véritable nom était Ledru, et qui n’est autre que le grand-père de Ledru-Rollin, dont on connaît le rôle dans notre histoire, Cornus, dis-je, proposa un appareil analogue, sans avoir connaissance des expériences de d’Arcy et Leroy (4).
- C’est en 1785, que Coulomb a présenté sa balance de torsion à l’Académie (2).
- Nous n’insisterons pas sur cette appareil connu de tous.
- Le fil de suspension était en argent; il avait, 28 pouces (70 centimètres) de longueur, et sa tenuité était telle qu’un pied de longueur de ce fil ne
- pesait que ^ de grain de milligramme j. Le
- bras de levier était de 4 pouces (.10 centimètres). Pour le tordre de 360°, il ne fallait employer (*)
- (*) Journal de Physique, pour 1775, t. VII, p. 520.
- (5) Mémoires de l’Académie royale des Sciences pour 1785, p. 569.
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- nu’une force de — de grain ( ——- de milli-
- gramme^ appliquée à l’extrémité du bras de levier.
- La trop grande sensibilité de cet appareil et la fragilité du fil étant un inconvénient pour la sûreté des expériences, Coulomb remplaça ce fil par un autre de diamètre presque double dont la sensibilité était d’environ 14 à 15 fois moindre que celle du premier.
- 11 fallait en tout cas détordre avec soin le fil, avant de s’en servir, et, dans les expériences, ne pas ie tordre au-delà d’un certain point, qui, pour le premier fil était de 300 degrés, afin qu’il conservât toute son élasticité.
- Si l’on veut obtenir avec la balance de Coulomb des indications précises, il est en outre indispensable de faire en sorte que la déperdition des deux boules soit autant que possible la même. Si, en effet,, la charge arrive, pour une cause quelconque, à n’être plus la même dans les deux boules, celle qui est la plus fortement électrisée, décompose par influence, l’électricité de l’autre boule, et la résultante des différentes actions n’est plus l’expression exacte des forces répulsives. L’action est toujours plus faible que si la charge totale était également partagée entre les deux boules, et, parfois même, au lieu d'une répulsion on peut obtenir une attraction.
- Ces effets sont très bien mis en relief pai les expériences suivantes dues à Peltier (J), mais ils pouvaient être prévus par les expériences de Coulomb lui-même.
- Peltier donna à la boule fixe une charge positive qui, partagée entre les deux boules, donna une répulsion de 17^; puis il continua à charger la boule fixe au moyen d’un plan d’épreuve, jusqu’à ce que la boule mobile tut parvenue à 340. Les deux boules ayant été amenées au contact au moyen d’un fil de gomme laque, la totalité de la charge se partagea également entre les deuxboules et la répulsion fut de 6o°, c’est-à-dire de 26° plus forte qu’avant le contact.
- Dans une autre série d’expériences, Peltier donna à la boule fixe une charge qui, partagée entre les deux boules, produisit une déviation de 12 degrés; la boule mobile fut arrêtée en cette position à l’aide d’un fil de gomme laque, et la charge de la boule fixe augmentée jusqu’à ce que
- la répulsion fut changée en attraction ; le* boules vinrent au contact, l’électricité se partagea également entre elles, et il se produisit une répulsion de 100 degrés.
- En laissant libre l’aiguille mobile, et en augmentant successivement la charge de la boule fixe, Peltier obtint les résultats suivants :
- Nombre des charges portées sur la boute fixe Déviations produites
- 1 12“
- 2 •7
- 3 21
- 4 24
- » 2 6
- 6 27
- 7 28
- 8 28,5
- 16 3*
- Maximum d’effet obtenu par le contact
- du bouton de la bouteille 55
- L’aiguille mobile fut alors ramenée à 12 degrés au moyen du fil de gomme laque. L’attraction l’emporta, à cette distance; les boules vinrent en contact, et il en résulta une déviation de 100 degrés.
- Quoique moins accentués dans les expériences que l’on fait d’ordinaire avec la balance de Coulomb, en raison des faibles charges employées, ces effets n’en existent pas moins, et peuvent troubler considérablement les résultats obtenus, si l’on n’y prend pas garde. Coulomb dans toutes ses expériences eut toujours soin que la déperdition totale fut très faible; la différence de la déperdition des deux boules était encore plus petite, et partant, négligeable quant aux effets que nous venons d’analyser.
- C’est à la suite de ces expériences, et pour éviter ces effets que Peltier inventa son électromètre dans lequel son système mobile, orienté par une petite tige d’acier aimanté, est en communication avec la partie fixe de l’électromètre.
- Coulomb fit également usage de petits électromètres, fondés sur le même principe que sa balance, mais plus simples, de dimensions beaucoup plus réduites et qui jouissaient d’une très grande sensibilité.
- Ils n’avaient que 5 à 6 pouces (12 ou 15 cent.) de diamètre; l’aiguille faite d'un fil de gomme laque avait 12 lignes de longueur et était terminée par un périt cercle très léger de clinquant.
- <1) Peltier. Annales de Chimie et de Physique, août 1836.
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- L’aiguille et le clinquant ne pesaient que 1/4 de grain (13 milligrammes); le fiJ de suspension était un fil de cocon de 4 pouces (10 cent.) de longueur et d’une sensibilité telle qu’il ne fallait pour
- la tordre de 360 degrés qu’une force de 7——- de
- ouuuu
- (88 \
- ------de milligramme) appliquée au bout
- IOOOOO J
- d’un levier d’un pouce (2,7 cent.).
- Un bâton de cire d'Espagne électrisé par frottement et présenté à plus de 3 pieds (1 mètre) de distance, chassait l'aiguille mobile à plus de 90 degrés.
- Nous n’insisterons pas sur Ja méthode des oscillations, employée par Coulomb pour vérifier la loi des attractions qui, avec la balance présentait des difficultés spéciales; mais,avant d’abandonner les appareils qui mettent à contribution les phé-
- Kijj, 20
- nomènes d'attraction, nous dirons quelques mots de l’aiguille électrique proposée par Haüy, car elle est peu connue (*).
- Et il est curieux de voir employer, dès le commencement du siècle, les phénomènes d’électrisation des cristaux, phénomènes dont M. Curie a tiré un si grand parti pour l'électrométrie.
- La figure 29 représente l’appareil imaginé par Haüy.
- Unr aiguille gf, d’argent ou de laiton, terminée d’un .té par un globule j de même métal, porte à 1’? ire extrémité un petit barreau ou une lame étroite, a de spath d’Islande. Cette aiguille peut pivoter sur une chape b en cristal de roche, posée sur un pivot d'acier soutenu par un pied In en gomme laque ou en cire d’Espagne; un petit curseur d sert au besoin à maintenir l’aiguille en équilibre.
- Pour se servir de cet appareil, on prenait d’une main l’aiguille gf t1 de l’autre on pressait la lame
- (9 Traité élémentaire de Physique, tome I, page 409, in-8. Paris, 1821.
- de spath d’Islande qui, ainsi, s’électrisait positive, ment. Dans ces conditions, si le temps était favorable, l’électrisation pouvait se conserver pendant onze jours et plus, ce qui rendait ce petit appareil très commode.
- G. Pellissier
- (à suivre.)
- LE POLYPHONE DU CAPITAINE ZIGANG
- II est facile d’établir à l’aide d’expériences directes que le son est produit par des vibrations d’un système flexibte* cordes, plaques, etc., et que ces vibrations se transmettent jusqu’à notre oreille par l’intermédiaire de l’air. Le son est plus ou moins musical, selon la nature des vibraiions. Les sons musicaux simples sont produits par des vibrations régulières, comme on le montre à l’aide d’un diapason pourvu d’un miroir, qui permet d’analyser le mouvement des branches métalliques. Quant à la parole humaine, elle est produite par des vibrations d’une extrême complication, dont la théorie est encore loin d’être définitivement établie.
- Peur produire des sons musicaux, il faut donc provoquer les vibrations de l’air, soit par l’intermédiaire de cordes, comme on le fait dans le violon et le piano, soit en agissant directement sur l’air, comme on le fait dans les orgues et les instruments à vent.
- Les applications du téléphone ont montré, non seulement qu’une mince plaque de fer, placée dans un milieu où il existe des vibrations sonores, vibre exactement comme l’air environnant, mais encore que ces vibrations, quelque compliquées qu’elles soient, peuvent être transmises par l’intermédiaire de l’electricité.
- D’autre part le courant électrique fournit un moyen simple de produire des vibrations rapides, qu’on utilise, par exemple, pour entretenir le mouvement d’un électro-diapason, pour les sonneries trèmbleuses, etc. ; mais nous ne croyons pas qu’on ait eu l’idée, avant le capitaine Zigang, d’appliquer le courant électrique à la production directe du son.
- Nous avons décrit dans ce journal (*) comment
- 0) La Lumière Électrique du 16 avril 1887.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- l’inventeur est arrivé à réaliser cette idée à l’aide de sa trompette électrique.
- Avant d’aller plus foin et de nous occuper de la production électrique de la musique, qui forme le fond de cet article, nous dirons quelques mots des derniers perfectionnements de ce curieux appareil.
- Comme nous avons donné, dans l’article cité, la description et les principes sur lesquels repose le fonctionnement de la trompette électrique, nous n’y reviendrons pas aujourd’hui. Nous nous contenterons de constater qu’à l’époque où nous avons parlé de ce nouveau signal, l’appareil venait d’être créé et n’était guère qu’un appareil de démonstra-
- Fig. 1
- tion. Depuis, le capitaine Zigang est arrivé à donner à sa trompette une forme pratique et à lui faire produire un son très net et beaucoup plus musical.
- La monture du nouveau système est entièrement métallique, ce qui rend l’appareil indéréglable (fig. i). Le son obtenu est plus musical que primitivement à cause ne l’inertie des pièces métalliques qui ne s’assimilent pas les vibrations de la membrane comme les montures en bois.
- Examinons rapidement les qualités du son obtenu par cet instrument; cet examen est indispensable à l’intelligence de ce qui va suivre.
- L’inventeur est arrivé à donner une hauteur dé finie au son musical émis par l’instrument, grâce à la détermination exacte des éléments qui peuvent faire varier cette hauteur et qui sont les suivants :
- l° L’épaisseur de la plaque-armature;
- 2° Son serrage périphérique ;
- 3° Son diamètre;
- 4° Le poids de l’armature;
- 5° La capacité du résonnateur dans lequel se produisent les vibrations de la plaque;
- 6° La tension du courant électrique.
- Les noyaux des électro -aimants sont de petit diamètre; on a donné aux bobines une résistance bien inférieure à la résistance totale du circuit parce que la rapidité des interruptions empêche l’électro-aimant de se saturer et de se désaimanter à chaque fermeture et à chaque rupture du circuit.
- On a trouvé expérimentalement que les proportions qui donnent les meilleurs résultats sont celles donnéos par la formule
- R + n r 4 '
- R étant la résistance de la ligne et r la résistance intérieuie de chaque élément.
- Dans les modèles ordinaires de la trompette, la hauteur du son donné par l’appareil de 40 millimètres de diamètre se rapproche sensiblement du la (diapason normal) et les interruptions de courant se produisent environ 450 fois par seconde.
- L’intensité du son obtenu par la trompette électrique est, jusqu’à une certaine limite, sensiblement proportionnelle à la tension du courant électrique c’est-à-dire à la force électromotrice de la pile ; elle augmente même encore avec des forces électromotrices et des intensités de courant supérieures» celles qui sont nécessaires pour saturer l’électro-aimant; c’est parce que, vu les interruptions multiples dans l’unité de temps, le courant n’atteint pas sa valeur finale.
- Le timbre du son dépend surtout de la pointe platinée de la vis de réglage contre laquelle la plaque vient buter après chaque attraction. Ce timbre varie avec le milieu dans lesquels les sons se produisent. Un résonnateur et une monture métalliques donnent le timbre d’une trompette à lame vibrante fonctionnant à l’air comprimé. Lorsque la monture est en bois ou lorsque le socle est placé sur une caisse sonore le timbre est plus doux. Les
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- resonnateurs de grandes capacités rendent le son sourd. La réduction du diamètre, en modifiant la hauteur du son, rend aussi celui-ci plus clair et d’une grande netteté.
- Dans le but d’étendre l’application de la trompette électrique comme signal intense d’appel, il a paru nécessaire, dès le début, de chercher à renforcer le son. Pour arriver à ce résultat il paraissait naturel d’augmenter la dimension des organes; en effet, une augmentation de diamètre permet d’employer un électro-aimant plus puissant et le son devient plus intense ; mais l’augmentation du diamètre de la surface vibrante conduit à une limite qu’on ne saurait dépasser, parceque les plaques de grande surface émettent des sons graves qui se propagent moins bien que les notes aigües. 11 a donc fallu trouver un autre moyen pour atteindre le but proposé.
- Or, en examinant la manière dont les vibrations de la plaque se transmettent à l’extérieur, on remarque que ses vibrations se produisent dans un espace très restreint, réduit encore par la présence de l’électro-aimant.
- Les instruments qui donnent des sons musicaux ont tous des résonnateurs spacieux dans lesquels ils s’amplifient comme dans tous les instruments à piston en cuivre.
- En augmentant la capacité du résonnateur de la trompette électrique on arrive aux mêmes résultats ; la présence d’un pavillon métallique donne au son une intensité qui le rend perceptible alors à plusieurs centaines de mètres.
- Nous pouvons ajouter qu’aujourd’hui la trompette Zigang remplace couramment la sonnerie trembleuse dans la plupart de ses applications et souvent elle est employée concuramment avec cette dernière pour donner des signaux bien distincts les uns des autres. La fixité de ses organes la rend précieuse pour son application dans les trains en marche, ou bien dans lés voituies de télégraphie de campagne où elle reste indéréglable et muette, quels que soient les mouvements plus ou moins brusques des corps instables auxquels elle peut être attachée.
- Lorsqu'une trompette électrique peu résistante fait partie du circuit primaire d’une bobine d’induction, et qu’on relie le fil induit de cette bobine à une ligne de plusieurs milliers d’ohms de résistance, passant par un téléphone magnétique, le son émis par celui-ci est suffisant pour servir de signal d’appel. C’est encore une application qui
- permet d’éviter des complications pour les installations de téléphonie à grandes distan ces. Considérée à ce point de vue la trompette électrique peut remplacer avantageusement les diapasons dans les expériences de télégraphie harmonique.
- LE POLYPHONE ZIGANG
- Revenons maintenant au polyphone ; c’est une trompette électrique qui vient de recevoir, de la part de son inventeur une destination spéciale sur laquelle nous appelons toute l’attention de nos lecteurs parce qu’elle présente un intérêt scientifique bien caractérisé en ouvrant, pour l’électricité, la perspective toute nouvelle de produire directement de la musique, tandis que le téléphone ne fait que répéter les sons qu’il a reçus.
- Nons avons dit plus haut, à propos de la hau-
- m
- Fig. 2
- teur des sons, que l’augmentation ou la diminution de la surface vibrante rendait la note plus grave ou plus aigüe. Or, on peut mécaniquement réduire cette surface en appuyantsur la plaque un corps rigide quelconque.
- Pour cela on dispose une trompette électrique de façon que le résonnateur soit en dessous et la plaque au-dessus et bien à portée de la main.
- Si on applique la pointe d’un crayon métallique au point a (fig. 2) de la plaque supposée en mouvement, on immobilise une certaine partie de la surface et la hauteur du son varie dans une proportion qui dépend de la surface immobilisée.
- Quand on applique le style au point b, le son devient encore plus aigu, et ainsi de suite jusqu’à ce que le crayon touche l’armature.
- En graduant convenablement le rayon mx par des divisions correspondant aux notes de la gamme chromatique, on obtient ainsi environ une octave de notes, suivant les conditions d’homogénéité et d'élasticité de la plaque-armature.
- Voici maintenant comment l’inventeur a disposé
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- son pétit appareil musical auquel il a donné le nom. àt polyphone.
- Une trompette électrique, montée métallique-ment, est fixée sur une planchette en acajou de façon que la plaque soit extérieure (fig. 3).
- Le tube résonnateur fait saillie de l’autre côté et
- permet à l’appareil de prendre une position ncli-née à 430 en prenant appui sur la tranche inférieure du socle et sur le pourtour du tube cylindrique (fig. 4).
- Deux bornes sont placées à la partie supérieure du socle et communiquent: l’une avec la vis de réglage, l’autre avec le fil libre de l’électro-aimant par l’intermédiaire d'un petit bouton de contact avec ressort. Ces deux bornes sont attachées aux deux pôles d’une pile (3 à 5 éléments Leclanché en tension).
- Le polyphone repose sur une table devant laquelle la personne qui doit se servir de l’appareil est assise. Elle tient la planchette en acajou de façon que l’intérieur de la main gauche se trouve en fiice du bouton de contact (fig. 5). Si l’on
- Fig- *
- presse ce bouton, l’appareil donnera le son fondamental, que l’on peut d’ailleurs faire varier d’une tierce en plus ou en moins par la simple manœuvre do l’anneau à pas de vis qui serre la plaque sur le tube résonnateur.
- En appliquant la pointe du crayon métallique au point x (fig. 5) on obtient la même note que celle que donne le son fondamental, mais à l’octave aigue ; toutes les notes de la gamme chromatique
- se trouvent ainsi contenues entre m et x à dés intervalles de plus en plus petits à mesure qu’on se rapproche du centre de la membrane. En déplaçant la pointe du crayon métallique d’une façon méthodique, comme on ferait pour raccourcir ou allonger une corde de violon, on arrive facilement à jouer une grande quantité d’airs de musique.
- Le timbre de l’instrument se rapproche de la clarinette et du hautbois.
- L’appareil se prête assez facilement à l’exécution des modulations de la musique. Pour les notes piquées on place le style sur l’emplacement qui correspond à la note à obtenir et on abaisse ensuite le bouton de contact ; au contraire pour les notes coulées, celui-ci reste abaissé et un déplacement rapide de la pointe de crayon métallique donne la nuance; pour donner de l’expres-
- Fig. 5
- sion à une note soutenue il suffit de faire trem-blotter un peu la main droite dont les mouvements se communiquent à la plaque pour donner naissance à des battements très agréables à l’oreille.
- Le polyphone du capitaine Zigang n’a pas, vu son peu d’étendue, la prétention d’être un instrument de musique; mais c’est'un appareil intéressant qui réalise l’exécution d’une nouvelle idée : l’application de l’électricité à la production directe de la musique.
- L’inventeur, en créant le polyphone, n’a pas seulement voulu prendre date.
- 11 a fait faire un grand pas à la question en démontrant la possibilité de produire électriquement des sons musicaux accordés, d’une étendue de plusieurs octaves.
- Voici sur quoi repose la démonstration de ce principe :
- Nous savons que le polyphone donne une octave de notes. Si, au lieu du crayon métallique (qui sert à réduire ou à augmenter la surface vibrante de la plaque pour obtenir ces notes), on emploie un organe fixe qui limite cette surface toujours au
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- même point, la note obtenue sera toujours la même pour un même courant.
- L’appareil de démonstration du capitaine Zigang est constitué par une planche en acajou portant 36 appareils élémentaires donnant 3 octaves complètes de notes. Comme avec un même diamètre on peut produire une octave entière, les résonna-teurs ne sont que de 3 calibres différents : le diamètre pour l’octave grave est de 66 mm. ; pour l’octave aiguë il est de 25 mm. et pour l’octave intermédiaire de 40 mm. ; les électro-aimants des appareils élémentaire ont une résistance uniforme de 0,8 ohm.
- Pour immobiliser une partie de la plaque de chaque trompette, l’auteur se sert d’une petite traverse métallique en laiton portant à l'une de ses extrémités une vis dont la pointe vient s’appliquer sur la plaque (fig. 6). Deux vis à bois,
- (0 c^a^p)
- Fig. 8
- qui s’engagent dans la planche en acajou, permettent de fixer cet accessoire tout en lui laissant un jeu longitudinal pour faciliter le réglage.
- Chaque trompette est reliée au mécanisme transmetteur, qui se compose d’un clavier de piano dont chaque touche est un commutateur; deux éléments au bichromate fournissent le courant.
- Le fonctionnement du système se comprend aisément : lorsqu’on abaisse une touche on lance le courant dans l’appareil qui correspondant à cette touche, et l’instrument rend la note musicale pour laquelle il a été accordé. L’abaissement de plusieurs touches à la fois a pour effet de fournir aux électro-aimants des courants dérivés sur le circuit principal.
- L’instrument se comporte comme un orgue dont les sons ont un timbre uniforme qui est ici celui du hautbois.
- Voici donc un nouveau principe établi : II est possible, avec des organes entièrement électriques, de produire des sons musicaux accordés.
- Le système que nous avons vu fonctionner dans le Palais des Machines (classe 62), où M. le capitaine Zigang a exposé tous ses travaux n’est pas,
- à proprement parler, un orgue, ni même un élément d’orgue électrique, mais un appareil de ; démonstration indiquant la possibilité de résoudre le problème dans un sens plus large. C’est que la réalisation d’une conception de la première heure t présentait inévitablement des défectuosités; aussi, l’auteur, tout en nous mettant au courant des imperfections <le son système, nous a-t-il indiqué les moyens d’y remédier.
- En effet, il ressort de l’examen détaillé du système producteur du son que celui-ci n’est pas identique, comme timbre et comme intensité d’un élément à l’autre ; cela tient à ce que la vis, qui réduit la surface vibrante d’une plaque, a pour effet d’assourdir le timbre du son en limitant l’amplitude de ses vibrations. Il en est de même d’une corde de violon vibrant à vide, qui donne un son plus harmonieux que celle dont la longueur est réduite par l’abaissement du doigt de l’instrumentiste. En outre, dans l’appareil original présenté par l’inventeur, la vis de réglage, produisant les interruptions du courant, et les traverses métalliques portant les vis de réduction de la surface sont montées directement sur le socle commun, ce qui est un inconvénient grave et a pour conséquence le désaccordage des notes lorsque le bois joue quelque peu.
- Le remède proposé par M. le capitaine Zigang, et qui nous parait d’une efficacité certaine, consiste à monter métalliquement tous les organes de chaque appareil élémentaire ainsi qu’il l’a fait d’ailleurs depuis pour la construction de son po-lyphone.
- II y a lieu de supprimer aussi l’accessoire qui sert à réduire la surface de vibration de la plaque, celle-ci devant produire tout son effet sans que l’intensité du son soit diminué. Pour arriver à ce résultat l’auteur à recours à la modification des autres éléments qui font varier la hauteur du son, savoir : l’épaisseur de la plaque, son serrage et le poids de son armature.
- Avec ces perfectionnements, la question de la production électrique de sons musicaux accordés ne nous parait pas loin d’être résolue dans un sens favorable, mais pour un timbre de son unique se rapprochant de celui que donne le hautbois. Toutefois, l’inventeur nous a laissé entrevoir la possibilité de reproduire fidèlement les timbres de la plupart de nos instruments de musique, tels . que le violon, la violoncelle et la basse, la flûte, le saxophone, etc. Ces timbres seraient donnés
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- i*7
- par l’adjonction de caisses sonores et de résonna-teurs appropriés.
- Dans cet ordre d’idées un clavier ordinaire ne suffirait pas à rendre les effets combinés de ces différents instruments de musique; aussi l’auteur se propose-t-il de mettre automatiquement tous ces éléments en action et de produire ainsi électriquement les effets d’un orchestre ou d’une musique d’harmonie. Le distributeur automatique serait constitué par une bande de parchemin perforée à la Jacquard, qui se déroulerait sur un cylindre métallique, animé d’un mouvement lent de rotation par un petit moteur électrique. Sur ce cylindre s’appuieraient des petites lames d’acier dont les extrémités libres seraient mises en contact métallique avec lui, chaque fois qu’une perforation de la bande se présenterait devant elles.
- Ce transmetteur automatique pourrait se trouver dans une pièce séparée de celle où seraient réunis les différents organes de réception représentant les différents instruments de musique, ce qui ajouterait beaucoup à l’illusion qu’un instrument de ce genre serait appelé à provoquer par son originalité et sa nouveauté.
- Nous sommes persuadés que l’auteur arrivera à surmonter les dernières difficultés qui ne manqueront pas de se produire dans un travail pour l’exécution duquel il est nécessaire de trouver, chez le même inventeur, des connaissances étendues en mécanique, en électricité et en art musical.
- P.-H. Lkdeboer
- LEÇONS DE CHIMIE (').
- LES : MÉTAUX
- L’étude des métaux comprendra surtout la détermination de leurs constantes physiques et chimiques et leur mode d’extraction.
- Nous citerons pour mémoire les propriétés les plus caractéristiques des métaux rares ou les moins usuels.
- Il sera donné également les formules atomiques des principaux composés métalliques et leur cha-
- eur de formation à l’état dissous. C’est cette chaleur de formation qui entre dans les formules appliquées à l’électrolyse des dissolutions ; ce qui est le cas le plus général.
- L’ordre suivi est celui du tableau inséré dans notre premier article sur la chimie Ç).
- première famille (Métaux alcalins)
- Potassium, Sodium, Lithium, Rubidium, Césium, Thallium.
- Les métaux qui entrent dans cette famille décomposent l’eau à la température ordinaire, le thallium excepté. Ce dernier se rattache aux métaux alcalins par son histoire; certaines de ses propriétés, par contre, rappellent celles du plomb.
- Une remarque intéressante : la différence entre les poids atomiques de ces métaux est sensiblement 16 ou un multiple de 16.
- Noms Poids Différence
- des éléments atomiques avec l'élément précédent
- Lithium............. 7
- Sodium.............. 33 16
- Potassium........... 39,1 16
- Rubidium............ 85,4 (3 x 15,4)
- Césium.............. 133,6 (3 x 15,7)
- Thallium............ 304 (4 x 17,8)
- L’argent se rapproche des métaux alcalins par quelques-unes de ses propriéiés. Il forme un oxyde basique très énergique ; toutefois l’argent est inaltérable à l’air et ne décompose pas l’eau à la température ordinaire.
- Poids moléculaire, Ka = 78,3 Poids atomique, K= 39,1
- Éüuivalents * Çhimiclue............. 39.'
- " ( Electro-chimique....... 0,4051 milligr.
- Historique. —Découvert en 1807 par Humphry Davy. Le résultat obtenu par ce savant eût un grand retentissement ; il fixait définitivement la nature des alcalis qu’on avait considérées jusqu’alors, et par analogie, comme des oxydes de radicaux métalliques. Davy arriva à cette découverte par l’électricité. Il employa d’abord une solution concentrée de potasse ; il n’obtint que des dégagements d’oxygène au pôle positif, d’hydro-
- (') La Lumière Electrique du 39 ju'n 1889.
- (') La Lumière Électrique du 9 février 1889.
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- la LUMIERE ELECTRIQUE
- gène au pôle négatif. Il fut plus heureux en opérant sur la potasse à l’état de fusion ignée.
- Une cuiller de platine qui renfermait de la potasse fondue se trouvait en communication avec le pôle positif d’une pile composée de cent couples; un fil de platine attaché au pôle négatif de la pile était plongé dans l'électrolyte et il se produisait au moment de la fermeture du circuit une lumière très vive autour du fil négatif, occasionnée par l’oxydation rapide du potassium au fur et à mesure de sa formation.
- Dans une autre série d’expériences, Davy réussit à recueillir des globules de potassium.
- Berzelius et de Pontin simplifièrent la méthode de Davy en y apportant un perfectionnement qui permît de faire l’électrolyse de la potasse en dissolution.
- Ces savants remplaçaient l’électrode de platine par du mercure sur lequel ils versaient une solution très concentrée de potasse. Un fil de platine servait d’anode, le mercure étant l’électrode négative.
- Le potassium mis en liberté se combinait au mercure. On distillait ensuite l’amalgame dans un gaz inerte pour obtenir le potassium résultant de cette électrolyse.
- Davy avait étendu sa méthode à la recherche du sodium, Berzelius et de Pontin étendirent la leur à celle des métaux alcalino-terreux : le calcium, le baryum et le strontium.
- Gay-Lussac et Thénard réussirent ensuite à isoler le potassium de la potasse, le sodium de la soude par l’action du fer à une haute température sur les hydrates alcalins.
- Extraction. — Elle s’opère actuellement d’après le procédé de Curandcau et Brunner perfectionné par Donny, Mareska et Deville.
- Ce procédé est basé sur la réduction à haute température, du carbonate de potassium par le charbon.
- CO» K» O + C» = 3 CO + K»
- Les modifications les plus importantes à cette méthode ont été apportées par Henry Saint-Claire-Deville. Elles l’ont rendue véritablement industrielle.
- Propriétés physiques. — Mou comme de la cire à la température ordinaire ; cassant quand il a été refroidi à 6°. 11 a l’éclat de l’argent lorsqu’il est fraîchement coupé ; il se ternit rapidement au
- contact de l’air en s’oxydant ; aussi le conserve-ton dans de l’huile de naphte.
- Densité : 0,865 à 150; volume atomique 145,25.
- Chaleur spécifique : 0,1655 ! chaleur atomique : 6,475-
- Point de fusion : 62°,5. 11 se volatilise au rouge; ses vapeurs sont vertes. Il est ductile et malléable. La conductibilité électrique, celle de l’argent étant 1000 est de 208,4 à 21 ",4.
- Propriétés chimiques. — Le potassium s’oxyde au contact de l’air sec ; il décompose l’eau vivement en s’emparant de l’oxygène. 11 s’enflamme dans le chlore et enlève ce métalloïde à tous les composés qui le contiennent pour former du chlorure de potassium.
- Analyse. — On le reconnaît par ses propriétés négatives, lorsqu’on applique les procédés d’analyse qualitative les plus généralement employés en France.
- II fait partie du dernier groupe qui comprend également le sodium et l’ammonium. Ce dernier est un radical composé; on le distingue du potassium par sa volatilité empeseuse de la potasse ; le sodium précipite au moyen de l’antimoniate de potasse.
- composés du potassium
- Oxydes, — Le potassium forme deux oxydes :
- Protoxyde de potassium Ks O = 94,2 Peroxyde de potassium. K» O4 = 144,2
- Le protoxyde a pour chaleurs de formation : à l’état solide 97,2 ; à l’état dissous 164,6.
- Hydrate : KOH = 56,1. Chaleur de formation variable avec l’état des atomes constituants :
- Etat solide Etat dissous
- K + O + H........... 104,3 1 *6,8
- K* + O + H* O....... (2 x 69,8) (2 x 82,3)
- Chlorure de potassium. — CLK = 74,6. Chaleur de formation : E. S., 105 ; E. D., 100,8. II cristallise en cubes anhydres. Densité : 1,98. Il est plus soluble dans l’eau que le chlorure de sodium ; 100 parties d’eau à o° dissolvent 29,23 de chlorure de potassium et 0,2738 en plus par degré. Il est très peu soluble dans l’àlcool. On le retire des mines de Stassfurt, et des eaux mères des marais salants.
- Le chlorure de potassium a la propriété d’absorber les vapeurs de l’acide sulfurique archydre
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- pour former un chlorosulfate de potassium.
- so3 + K ci = so* j ° K
- „ Bromure de potassium. — Br K = 119,1. Chaleur de formation : 91. Cristallisé en cubes incolores et brillants. Densité : 2,69. Très soluble dan$ l’eau, assez soluble dans l’alcool.
- lodure de potassium. — TK == 166,1 ; chaleur de formation : 74,7.
- Cristallisé en cubes, Densité : 2,95.
- Soluble dans l’eau et dans l’alcool.
- Fluorure de potassium. — Fi K = 58,1 ; chaleur de formation : 98,4. Indécomposable par la chaleur. Densité à l’état fondu : 2,454. Très soluble dans l’eau.
- Cyanure de potassium. — CA,ç K = 65,1 ; chaleur de formation : 64,7.
- Nous réunissons dans un tableau les principaux sels de potassium, leurs formules, leurs poids moléculaires et leurs chaleurs de formation, en reproduisant, pour le compléter, les constantes des sels dont nous venons de parler.
- Tableau des chaleurs de formation des sels potassiques à l’état dissous
- Poids moléculaires Chaleur de formation
- 56,1 116,8
- IOO, ! 93,4
- 84,1 95,7
- 98,1 95,6
- 132,6 96,6
- 201,6 96,3
- 113,1 85,1
- 112,1 95,5
- 126, ! 95,9
- 140,1 96,2
- I 14, I 96
- 138,1 95,7
- 164,1 95,9
- 164,1 95,9
- 212, ! 95,8
- 166,2 96,6
- 128,1 96,1
- 226,2 90,3
- 191,1 95,'
- 132,1 89,7
- lÔO, I 95,7
- 205,1 95
- 175,* 9',5
- '77, ' 95,9
- Protoxyde...
- Fluorure.....
- Chlorure ....
- Bromure......
- lodure.......
- Cyanure......
- Sulfocyanure
- Sulfure......
- Perchlorate..
- Chlorate.....
- Hypochlcrite
- lodate.......
- Azotate......
- Azotite......
- Sulfate......
- Bisulfalte....
- Sulfite......
- Bisulfite....
- Hyposulfite.. Seléniate ....
- Sélénite.....
- Chromate.... Bichromate.. Carbonate...
- K» O......
- K, Fl.....
- K, Cl... .
- K, Br.....
- K, I......
- K, Çy.... K, Cy S..
- K*, S.____
- K, Cl O*., K, Cl O* .. K, Cl O.., K, I O* ... K, Az O3., K, Az O*.. K*. S O*.. K, H S O* K3, S O3 .. K, H S O» K», S3 O3 . K* Se O*. K*, Se O3. K*, Cr O4 . K», Cr O7 . K», C O3..
- Poids moléculaires
- 94,3
- 48.1 74,6
- 118.1
- 166.1
- 65.1
- 97,' 1 10,2 138,6 122,6 150,6
- 214.1
- 101, I 85,,
- 174.2
- 156.1
- 135.'
- 97,'
- 190.2 181 165
- 168.4
- 216.4
- 138.2
- 164,6
- 98.4
- 100,8
- 9'
- 74.7
- 64.7
- 81.7
- 112.4 96,4 96 9i,9
- 96.8 96,1 9',4 !96 96
- 196.4
- 98.9
- 191.4
- 194.8
- 191.8 189,2 191,4
- 184.8
- Hydrate..........
- Bicarbonate......
- Formiaie.........
- Acétate..........
- Chloracétate.....
- Trichloracétate... Amido-acétate. ..
- Propionate.......
- Butyrate.........
- Valérate.........
- Glycolate........
- Lactate..........
- Isothionate......
- Ethylsulfate.....
- Benzino-sulfate ..
- Oxalate .........
- Bioxalate........
- Tartrate.........
- Bitartrate.......
- Phenate..........
- Benzoate.........
- Nitro-benzoate... ^mido-benzoate . Picrate..........
- K O H.............
- K, H C O3.........
- K, C H O*.........
- K, C* H3 O3........
- K, C* H» Cl O*....
- K, C3 Cl3 O3......
- K, C3 H3 Az H» O3
- K, C3 Hs O3.......
- K, C4 H7 O3.......
- K, C1’ H» O»......
- K, C3 H3 O3........
- K, C3 H" O3........
- K, C1 S O'........
- K, C3 Hr' S O4....
- K, C« H'- S3......
- K3, C3 O4.........
- K, H, C3 O»........
- K3, C4 H‘ O3.......
- K,HC‘H40'__________
- K, C« H6 O.........
- K, C7 H6 O»........
- K, C7 H4, Az O3 O3 K, C7 H4, Az H3 O3 K, C« H*, (Az O3)3 O
- SODIUM
- Poids moléculaire, Nas *= 46 Poids atomique, Na = 23 quiva en s j Électrochimique...... 0,2383 millig.
- Historique. — Découvert par Humphry Davy en même temps que le potassium et par des procédés semblables.
- Mode d’extraction. — Le même que celui du potassium, on chauffe fortement un mélange, composé de 20 parties de carbonate de soude sec, 9 parties de houille pulvérisée et 5 parties de craie. Ce mélange est contenu dans une bouteille de fer forgé.
- Les vapeurs métalliques résultant de la réaction du carbone sur le carbonate de soude, sont reçues dans un récipient ou boîte de tôle, dont les diverses parties sont assujetties au moyen de vis de pression. On sait que le sodium est employé particulièrement dans la fabrication de l’aluminium. Jusqu’à ces derniers temps, son prix de revient était resté assez élevé, bien qu’il ait subi une diminution sensible à la suite de l’application industrielle par Solvay, du procédé de fabrication du carbonate de soude de Schlesing.
- De nouveaux perfectionnements viennent d’être apportés par M. Castner, en Angleterre, à l’extraction du sodium de son carbonate et cela dans
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- i3o LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- le but d'une fabrication en grand de l’aluminium. M. Castner arriverait à produire du sodium à raison de 1,25 franc le kilo. C’est un progrès réel dont il n’est pas besoin de signaler l’importance.
- Nous croyons toutefois que, le prix du sodium est encore trop élevé pour que l’extraction de l’aluminium par le procédé classique de StG Claire Deville se fasse à un taux plus rénumérateur que par les procédés électrolytiques.
- Nous reviendrons sur cette question lorsque nous nous occuperons de l’aluminium.
- Propriétés physiques. — Mou comme de la cire. Éclat métallique de l’argent, lorsqu’il esc fraichement coupé. 11 se ternit rapidement à l’air, en s’oxydant. Densité 0,972 à 15°; volume atomique 23,3; chaleur spécifique 0,2934; chaleur atomique 6,74; fusible entre 95 et 97°, il devient dur à — 20°, ductible, malléable. Conductibilités : électrique 374,5 à 2i°,7; calorique 365 ; la conductibilité de l’argent pour la chaleur et l’électricité, étant 1 000.
- Propriétés chimiques. — Moins oxydable que le potassium; il décompose l’eau toutefois à la température ordinaire; l’hydrogène qui résulte de cette décomposition, ne s’enflamme pas comme avecle potassium. il enlève l’oxygène à presque tous les corps qui en renferment à une température plus ou moins élevée (Favre).
- 11 s’enllamme dans le chlore et enlève ce métalloïde à tous les corps qui le contiennent.
- Recherche du sodium. — Il ne précipite ni par l’acide chlorhydrique, ni par l'hydrogène sulfuré, ni par le sulfydrate d’ammoniaque, ni par le carbonate de soude. II fait partie avec le potassium et l’ammonium du sixième groupe des métaux, d’après la méthode analytique préconisée par Gerhardt, et la plus généralement enseignée en France.
- Méthode générale d’analyse qualitative. — Comme nous aurons à revenir sur cette méthode pour chaque métal, il nous paraît utile de donner un tableau des divers groupes qu’elle renferme. On suppose que le métal cherché fait partie d’un sel soluble.
- Prçmier groupe. — Précipitent par l’acide chlorhydrique : argent, mercure au minimum, plomb en solution concentrée.
- Deuxième grsupe. — Ne précipitent pas par l’a-
- cide chlorhydrique, précipitent par l’acide sulfhy-drique en formant des sulfures insolubles dans le sulfhydrate d’ammoniaque : or, platine, étain minimum et maximum, arsenic, antimoine.
- Troisième groupe. — Ne précipitent pas par l’acide chlorhydrique ; précipitent par l’acide sulfhydrique en formant des sulfures solubles dans le sulfhyirate d’ammoniaque : plomb maximum, cuivre, bismuth, cadmium.
- Quotrième groupe. — Ne précipitent ni par l’acide chlorhydrique, ni par l’acide sulfhydrique dans une solution acide ; précipitent par le sulfhydrate d’ammoniaque : nickel, cobalt, fer; zinc, manganèse, chrome, aluminium.
- Cinquéme groupe. — Ne précipitent ni par les acides chlorhydrique et sulfhydrique. ni par le sulfhydrate d’ammoniaque. Précipitent par le carbonate de soude : métaux alcalino-terreux : calcium, baryum, strontium, magnésium.
- Sixième groupe. — Ne précipitent pai aucun des réactifs précédents : métaux alcalins; potassium sodium, ammonium.
- Remarque. — Les métaux qui font partie d’un même groupe se différencient, les uns des autres, • au moyen de caractères particuliers, comme ceux que nous avons donné pour l’ammonium, le potassium et le sodium.
- {A suivre.) Adolphe Minet.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Etats-Unis
- Usine à distribution de force complètement électrique(1). —Bien que les moteurs électriques soient employés depuis quelque temps dans un grand nombre de petites usines, aucune fabrique occupant plus d’une centaine d’ouvriers n’a jusqu’ici osé se fier exclusivement à l’énergie électrique pour fournir la force motrice. C’est cependant le cas pour l’usine de la C. C. Electric Motor Cie, à New-York.
- Le bâtiment est construit entièrement en pierres et en fer. Les planchers sont en ciment et légèrement inclinés vers les murs au Centre desquels sont établis des tuyaux de dégagement permettant de laver les planchers à grande eau,ou de lés sub-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- i3i
- merger en cas d’incendie à l’aide d’un réservoir iustallé sur le toit et qui fournit également l’eau nécessaire au fonctionnement de l’ascenseur. L’eau provient d’un puits artésien creusé sous le bâtiment. Des conduites pour les fils électriques sont ménagées dans les murs.
- Les machines électriques sont installées dans les sous-sols et la distribution de l’énergie dans le bâtiment se fait exclusivement au moyen de fils partant de là. Comme la construction du bâtiment ne permet pas d’avoir des courroies d’un étage à l’autre, l’usine dépend entièrement dé l’électricité pour sa force motrice.
- Les machines génératrices se composent d’un moteur système Bail, couplé directement à une dynamo Edison, d’une capacité de 50000 watts, à double enroulement pour 220 volts; le même moteur actionne également une dynamo à potentiel et une autre à courant constants employées pour les essais.
- Un commutateur central est disposé dans la salle et communique avec les circuits indépendants de chaque étage. Pour le moment, on se sert de quatre moteurs, deux de 3 1/2 chevaux, un de 2 et un de 1 cheval ; ces petites machines fournissent néanmoins la force pour 22 tours, 8 presses de différentes dimensions, une raboteuse, etc., en tout 45 machines-outîls diverses.
- Les essais pratiqués dans la salle des machines donnent, quand l’usine est en pleine activité, une charge de 22 chevaux sur la machine et une puissance électrique de 13 3/4 chevaux à la dynamo. Ceci paraît incroyable mais il faut remarquer que dès qu’une machine cesse de fonctionner, le moteur est débarrassé d’autant de travail et prend, par conséquent, d’autant moins decourant ; la dynamo qui fournit moins de courant peut être actionnée avec moins d’énergie et de cette manière les chiffres cités paraissent moins singuliers.
- Dans la pratique, la moitié des machines seulement fonctionnent à la fois, car un ouvrier apprête son travail tandis que son camarade, à côté, fait marcher son outil. Dans une usine bien réglée avec des arbres courts, donnant une légère charge de frottement on peut installer des machines qui, si elles fonctionnaient toutes à la fois, nécessiteraient presque le double de la force représentée par les moteurs. C’est le même procédé que dans les stations de lumière électrique où le
- nombre des lampes sur chaque., circuit demanderait, si elles fonctionnaient toutes au même ins-lant, plus que le double du courant que les générateurs affectés au circuit pourraient produire.
- Ce système possède un grand avantage sur la méthode de transmissisn ordinaire par courroie dans une usine, car on peut faire marcher une partie quelconque des outils indépendamment du reste. Si, par exemple, le travail est en retarddans un certain département, nécessitant des heures supplémentaires de travail, le moteur particulier de ce département peut fonctionner indépendamment de toutes les autres machines de l’usine. On réalise ainsi une grande économie de combustible qu’on ne pouvait obtenir avec l’ancienne méthode où il eut fallu mettre en mouvement toute la transmission du bâtiment.
- Le diagramme indique le courant fourni par la dynamo, les ordonnées représentent la charge en
- ampères et les abscisses l’heure de la journée. Le matin de bonne heure, comme vers le soir, la courbe est beaucoup plus haute à cause de l’éclairage qui fonctionne à ces moments, mais la courbe de l’énergie même est presque une ligne droite. Le bâtiment contient 220 lampes reliées en séries de deux et chaque étage est pourvu de son commutateur auquel les fils des différents circuits de lumière viennent aboutir. Les circuits sont disposés de sorte que les parties obscures de l’atelier peuvent être éclairées à part.
- Le bâtiment est chauffé avec la vapeur perdue du moteur qui passe dans un tuyau de dégagement d’un diamètre de 150 millimètres traversant la partie supérieure d’un grand tambour horizontal employé pour chauffer l’eau et de là jusqu’au toit où elle s’échappe dans l’air si on ne s’en sert pas pour le chauffage. La partie supérieure de ce tuyau est pourvue d’une soupape qui s’ouvre à une certaine pression.
- D’autres soupapes sont ménagées dans le tuyau principal à chaque étage, permettant de faire pas-
- (b Scicntific American, v. VXVII, p. 904.
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- 1.32
- LA LUMIÈRE ÉLEC TRIQUE
- ser la vapeur dans les tuyaux de chauffage. Ces derniers sont disposés d’une manière analogue au système d’éclairage électrique en dérivation parallèle; un tuyau de ioomm. passe le long de chaque côté du bâtiment et communique par la soupape avec le tuyau principal; de 3 en 3 mètres sont disposés des coudes, d’où partent, à travers le bâtiment, des tuyaux de 75 millimètres, reliant les deux autres de 100 millimètres. La vapeur condensée dans les tuyaux retourne au tambour mentionné plus haut au moyen d’un tuyau plus petit qui communique avec un tube en spirale plongeant dans l’eau du tambour.
- Grâce à ce dispositif, la contre pression sur le moteur ne dépasse jamais 2 kilogrammes, car si, par une raison quelconque, la contre pression dépassait cette limite, la soupape sur le toit s’ouvrirait et la diminuarait.
- L’usine n’a pas encore dù être arrêtée pour des réparations aux machines qui fonctionnent souvent de 13 à 16 heures consécutives par jour.
- Allemagne
- L'installation d'éclairage électrique de la ville de Schwabing, près Munich, en Bavière (’)
- L'installation d’éclairage électrique dont nous résumons la description n’a rien de très original au point de vue purement électrique, ma:s elle est très neuve au point de vue du mode de production de la force. Ce côté de la question à un intérêt pratique qui s'impose. Il est utile de suivre les progrès d’un mode de développement de la vapeur jusqu’ici employé assez rarement et dans des proportions assez faibles.
- La municipalité de Schwabing voulant perfectionner le système d’éclairage de la ville qui pendant longtemps avait été fait au pétrole, a été saisie de différents projets. Les uns voulaient établir un embranchement sur la canalisation de la Société du gaz de Munich, tandis que d’autres penchaient pour l’introduction de l’éclairage électrique. C’est cette dernière opinion qui a [prévalu et on s’est de suite assuré les conseils techniques de lactation d’essais à Munich. L’exécution de la partie électrique fut confiée à MM. J. Einstein et Cle,
- tandis que MM. Schur et Cle devaient fournir les machines.
- Les contrats signés avec les entrepreneurs les 17 et 22 octobre 1888 fixaient la date du 12 février 1889 comme dernière limite pour l’exécution des travaux, mais par suite du mauvais temps l’inauguration, fût reculée au 14 du même mois. Elle eût lieu à cette date avec un plein succès, et l’installation a fonctionné depuis sans aucun accident.
- La force motrice est fournie par un moteur à gaz de 40 chevaux, alimenté avec du gaz système Dowson. Ce gaz est fabriqué avec les appareils brevetés de la « Dowson Economie Gas and Power C° » de Londres, et ainsi composé :
- Hydrogène........... 16 à 18 0/0 vol,
- Oxyde de carbone.. 22 à 24 0/0 —
- Hydrocarbure...... o à 4 0/0 —
- Acide carbonique.. 5 à 7 0/0 :—
- Le reste étant de l’azote.
- 11 contient donc près de 43 0/0 de gaz inflammables qui développent par une combustion complète par mètre cube de gaz une moyenne de 1313 calories. Si on se sert de 'coke ou d’anthra-cité pure libre de bitume pour la production du gaz, celui-ci contient très peu d’hydrocarbure, o — 0,5 0/0 vol. Le gaz Dowson est destiné exclusivement au chauffage et aux moteurs â gaz et ne peut servir à l’éclairage.
- Ce gaz se fabrique en lançant au moyen d’un injecteur à vapeur un courant d’air atmosphérique à travers un récipient rempli d’un combustible enflammé. Une partie du carbone se transforme de suite en acide carbonique qui, en traversant le combustible enflammé, est réduit en oxyde de carbone dès que la température dépasse 5.500 c. Plus la température approche de iooo°c. moins la réduction réussit. La vapeur d’eau qui entre en même temps se décompose également au contact du carbone incandescent et forme alors de l’acide carbonique et de l’hydrogène. A son tour l’acide carbonique subit une réduction et l’on obtient enfin la composition indiquée ci-dessus.
- Dans une conférence récente à Nuremberg, le docteur Schilling a exposé que le gaz Dowson est inférieur comme chauffage au gaz d’eau qui se fabrique à peu près de la même manière, mais sans passage d’air, et aussi au gaz d’éclairage. Il
- C) Centralblatt fin Elckifotechnikt V. XII, p. 7,
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- faut donc à peu près quatre fois autant de gaz, par cheval qu’avec le gaz d’éclairage, et pour cette raison ii faut avoir des moteurs et des tuyaux plus grands qu’à l’ordinaire.
- Passons maintenant à la description de l'installation de Schwabing. Dans un coin du local où l’on fabrique le gaz se trouve uue petite chaudière dans laquelle on produit constamment de la vapeur surchauffée au moyen d’un tube en fer placé au-dessus du foyer. La vapeur est amenée au générateur par un tuyau mince.
- Le générateur se compose d’un four en fer muré avec des briques incombustibles, fermé en bas par une grille. Pendant la marche le cendrier est fermé par deux couvercles en fer, dont celui d’en haut, qui ferme le générateur, est pourvu d’un tube tourné vers le côté qui sert à l’introduction du combustible (anthracite). Comme le gaz Dowson est un poison violent, ce tube est muni d’une double fermeture dont h première est un couvercle dans l’ouverture duquel on peut verser le combustible.
- Ceci fait on referme I e couvercle ët l’on ouvre une trémie qui précipite l’anthracite dans l’intérieur du générateur. Pour que la composition du gaz soit aussi uniforme que possible l’alimentation du combustible doit se faire par petites quantités et à des intervalles courts et réguliers. A cet effet une horloge électrique donne toutes les io minutes le signal de faire passer une petite quantité d’anthracite. Cette horloge a été construite par M. Alois Zeuler, de Munich. Le contact esttrèssüretonpeuten régler la durée. Le courant est fourni par un petit accumulateur faisant partie d’une batterie secondaire qui alimente les lampes à incandescence dans la salle des machines. Ce dispositif a jusqu’ici donné de très bons résultats.
- Retournons maintenant au générateur; pour faciliter l’admission du combustible, il est installé dans un compartiment maçonné. Le gaz fabriqué arrive par un tuyau dans l’épurateur et de là dans un réservoir d’une capacité de 25 mètres cube. La pression du gaz qui s’élève dans le tuyau derrière le générateur à 200 millimètres environ peut être contrôlée au moyen d’un manomètre. Du réservoir part un autre tuyau allant dans la salle où se produit le gaz et où il alimente une petite flamme qui sert à se former une idée approximative de la composition de celui-ci. Un dispositif automatique très complet sert à interrompre le courant de vapeur au générateur dès qua le réservoit rem-
- pli. Une double conduite va du réservoir au moteur; l’une d’elles alimente le bec d’allumage et contient également un siphon et un régulateur de pression. L’autre conduite de 150 millimètres est destinée au gaz nécessaire pour le moteur. Elle comprend également un siphon. Le gaz est amené au moteur à travers deux soufflets parallèles en caoutchouc qui se trouvent dans une grande armoire pourvue d’un gros tuyau de ventilation. Ce dispositif a été adopté à cause du caractère dangereux du gaz et de la possibilité de l’explosion du soufflet ; il convient d’ailleurs fort bien pour ces sortes d’installations.
- Le moteur qui sort de la fabrique Deutz, est de 40 chevaux et la fondation a été préparée pour un autre de 20. 11 y a encore un troisième petit moteur de 3 chevaux pour la mise en train, également de la fabrique Deutz, mais d’un modèle vertical installé dans un local spécial. Ce petit moteur actionne également une pompe qui élève de deux puits à un réservoir l’eau nécessaire au refroidissement des moteurs.
- On avait d’abord quelques craintes au sujet du danger que présentait le gaz, et en effet le gaz Dowson doit sans aucun doute être considéré comme un poison, mais cependant moins violent qu’on ne le prétend. Une autre circonstance dangereuse es* son absence d’odeur; mais celle-ci n’existe que pour les gens dont le nerf olfactif est peu développé.
- La municipalité de Schwabing s’est donc bornée à introduire une ventilation excellente.
- On s’est encore démandé si l’accumulation d’impuretés dans le moteur ne pourrait pas avoir un effet fâcheux sur son fonçtionnement, mais cette crainte a été mal fondée comme le prouve une exploitation régulière de 4 mois, Lescylindres ne sont pas plus encrassés que ceux d’un moteur alimenté avec du gaz d’éclairage de Munich, de sorte qu’il suffit de les nettoyer tous les trois ou quatre mois.
- L’installation des moteurs fut examinée par la station d’essais électriques de Munich, au point de vue de la régularité de la marche et de la puissance des moteurs comme au point de vue de la consommation du combustible. Les variations de vitesse s’élevaient dans des conditions normales à 1 0/0. L’intensité lumineuse des lampes à incandescence est donc pratiquement constante.
- La capacité du moteur a été évaluée au moyen d’essais avec un frein à 60,3 chevaux..
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- c’est-à-dire qu’elle dépasse de 50 0/0 la limite garantie. Malheureusement le manque d’eau a abrégé l’essai de sorte que les résultats au sujet de la consommation de combustible ne sont pas tout à fait certains. Le premier essai qui n’a duré que 40 minutes donnait avec 63,3 chevaux une consommation de 42,55 kilog. d’anthracite et de 8,35 kilog. de coke, c’est-à-dire 1 kilog. d’anthra-cité et 0,2 kilog. de coke par cheval et par heure.
- Au commencement de ces expériences, le générateur n’était qu’à moitié rempli, à la fin il était plein. On avait aussi trop chauffé; cet essai ainsi qu’un deuxième fait plus tard, ont démontré que la consommation de combustible en pleine activité est au-dessous d’un kilo et n’atteint que 0,6 kilog. d'anthracite et o, 1 kilog. de coke.
- On obtient par la combustion de :
- 0,6 kilog. d’anthracité à 7,600
- calories...................= 4,560 calories
- 0,5 kilog. de coke à 7000 calories.........................= 7°° —
- Soit...... 5 260 calories
- Il est facile avec ces éléments de calculer le rendement. Un cheval est égal à 75 kilogrammes secondes-mètres. Un cheval heure = 75 X 3600 = 270 000 mkg. = 636 calories. II s’en suit que
- le rapport est de = 12 0/0. Les frais de combustible sont par cheval-heure :
- 0,6 kilog. d’anthracité à 4.5 cent. — 2,70 cent.
- 0,1 kilog. de coke à 1,50 cent. = 0,155 —
- Soit... 2,855 cent.
- Comparés aUx prix de revient avec du gaz d’éclairage, ces chiffres sont extrêmement bas. Le gaz d’éclairage coûte à Munich pour les moteurs 21,2 cent, par mètre cube. Même dans la supposition très favorable que la consommation de gaz d’éclairage de Munich pour une production de 60 chevaux ne soit que de 0,71 mètre cube par cheval, nous aurions plus de 15 centimes par cheval. On voit par ces faits que les grands moteurs à gaz actionnés avec du gaz Dowson peuvent lutter avantageusement avec les machines à vapeur.
- La partie électrique de l’installation n’offre pas
- de caractère nouveau. Ellie se compose de deux machinesà induit en tambour avec inducteuràqua-tre pôles du système H. Muller. Ces machines donnent 115 ampères, 120 volts à 950 tours par minute. La distribution est à trois conducteurs, les machines sont donc généralement reliées l’une à l’autre en série, mais si l’une d’elle éprouve un accident, par un jeu de commutateurs sur un tableau de distribution, on peut mettre tout le service sur une des machines ; la distribution a lieu alors sur deux conducteurs seulement.
- L’éclairage comprend 170 lampes à incandescence de 16 bougies, 30 lampes à 32 bougies et 10 lampes à arc à 8,5 amp.
- Pour le service de ces dernières on a disposé des conducteurs et interrupteurs spéciaux.
- D’ailleurs, les autres conducteurs sont pourvus également de commutateurs et de résistances pour la réduction de la puissance éclairante pendant la nuit.
- Les lampes à arc sont suspendues au milieu des rues sur des cables tendus en travers.
- Pour le service, elles sont descendues jusqu’au sol à l’aide d’un système de chariot courant avec centre poids. Les lampes à incandescence sont portées sur des bras et enveloppées d’une cloche de verre.
- La canalisation est aérienne. Cela donne, paraît-il, à la cité de Schwabing un aspect américain assez peu plaisant, une canalisation souterraine eût été préférée, mais la question d’économie a commandé la solution. L’isolation totale est excellente, bien que le réseau comprenne 42,000 mètres de fil de cuivre et 10000 de fer, elle s’élève à 9000 £2. La canalisation porte en divers points des parafoudres du système Wehr, décrit déjà dans La Lumière Électrique.
- F. G.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLEGTRIGITÉ
- Sur la durée de l'éclair. — Lettre de M. Daniel Colladon à. M. Mascart (*)
- Voulez-vous me permettre une petite réclamation à l’occasion de la note que vous avez pré-
- (9 Comptes rendus, t. CIX, 1" juillet I889.
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- sentée dans la séance du 17 du courant, sur des expériences de M. E.-L. Trouvelot, qui prouvent que l’éclair n’a pas l’instantanéité qu’on lui attribue généralement. A l’appui de cette assertion, M. Trouvelot reproduit une photographie obtenue pendant l’orage du 22 juillet 1888, et il ajoute :
- « Cette manière si simple d’expliquer le phénomène souleva des objections de la part de plusieurs savants fort distingués ; mais, comme j’avais en main des faits palpables, j’ai préféré laisser parler ces faits, convaincu qu’ils sont sans réplique, etc. »
- Je ne suis pas étonné que la note que j’avais publiée, en 1879, Sur quelques observations de verglas, analogues à celui du mois de janvier 1879 et sur le mode de formation de la grêle, n’ait pas été remarquée de vous et de M. Trouvelot ; car cette assertion, que 'rien d’ailleurs n’indiquait dans le titre, est simplement reproduite à la fin de cette notice.
- La voici textuellement :
- « Charles Wheatstone, à la suite de quelques expériences faites avec son photomètre à perles de métal, a cru pouvoir annoncer que les coups de foudre ne durent qu’un temps plus petit que 1/1000 de seconde.
- Cette loi n’est plus applicable, d’une manière générale, aux éclairs des grands orages. Chacun peut s’en convaincre facilement, en remarquant combien il est facile, à la lumière de la plupart de ces éclairs, de distinguer le mouvement des branches agitées par le vent, ce qui serait impossible si la lueur des éclairs ne durait qu’une très petite fraction de seconde. On peut même distinguer la direction dans laquelle se meuvent les traits lumineux, qui ont été quelquefois comparés, dans les grands orages, à des groupes de fusées dont le mouvement de progression est perceptible (Mémoires de l’Instihit, t. LXXXV1I1, séance du 31 mars 1879). »
- J’ai reproduit, en 1886, une citation semblable, Inais plus détaillée, dans les Mémoires de l’Académie, t. Cil, séances des 12 et 19 avril 1886, dans la notice Sur les origines du flux électrique des nuages orageux.
- Dans cette notice, qui commençait ainsi :
- « J’ai l’honneur de communiquer à l’Académie
- mes observations sur deux orages électriques d’une remarquable intensité, et de lui soumettre quelques considérations théoriques sur l’origine probable des faits constatés »,
- je disais entre autres choses :
- «On cite, dans la plupart des traités de météorologie, une observation isolée de Charles Wheatstone, que l’on a à tort généralisée, en annonçant comme un fait universel que la durée d’un éclair ne dépasse guère 1/1000 de seconde. J'ai eu l’avantage d’être lié d’amitié avec Charles Wheatstone, et, pendant mes séjours à Londres (1843 et 1844), j’ai eu de très nombreuses occasions de conférer avec lui sur des questions de physique et de météorologie ; il reconnaissait volontiers que ses expériences sur la durée des éclairs avaient été peu nombreuses et auraient mérité d’être reproduites.
- « J’ai cité, dans diverses notices, des faits qui démontrent qu’un certain nombre d’éclairs, surtout dans les forts orages, ont une durée très appréciable, et qu’il est des coups de foudre dont on peut discerner la direction de mouvement et qui, par conséquent, ne sont pas instantanés.
- « La lumière d’un éclair qui ne durerait qu’un millième ou même un centième de seconde ferait paraître immobile un disque tournant sur lequel on aurait tracé des secteurs représentant les couleurs du prisme ou des rayons d’une blancheur éclatante séparés par un fond noir, lors même que les vitesses de ; rotation de ce disque atteindraient 60 ou 100 tours par seconde ; à plus forte raison sa lueur pendant l’obscurité de la nuit ferait paraître immobiles des branches d'arbres agitées par le vent, ou des trains de chemin de fer en marche,
- « Or, tout observateur qtli voudra s’en donner la peine pourra se convaincre qu’à la lueur des éclairs ces mouvements sont fort souvent appréciables.
- « Dans le courant de juillet 187), j’avais eu recours, pour de nouvelles expériences, à l’obligeance de mon collègue et ami, le professeur Louis Dufour, de Lausanne, qui possédait un disque tournant indicateur, ayant un fond noir et une croix blanche, auquel un petit moteur imprimait facilement une vitesse de 60 à 80 tours par seconde.
- « 11 me répond dans sa lettre du 17 août :
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- « Dans mes essais avec le disque tournant, j’ai «souvent vu mon disque comme immobile, « exactement comme si on l’eût éclairé avec une « étincelle d'une bouteille de Leyde ; bien souvent « aussi on voit les rayons blancs dans plusieurs « situations différentes qui toutes semblent ins-« tantanées, ce qui montre qu’il y a eu plusieurs « éclairs très rapprochés en temps, d’une durée « infiniment courte chacun ; enfin j’ai bien fré-« quemment observé mon disque éclairé d’une rna-« nière uniforme sur une portion, ou sur la totalité « de sa surface. Les rayons de la croix blanche « n’étaient plus distincts alors et le mouvement « avait pu être appréciable pendant la durée de « l’éclair; il est donc pour moi hors de doute que « la lumière électrique dans l’atmosphère dure « parfois un temps notable, énormément supé-« rieur à celui de l’étincelle d’une bouteille de « Leyde.
- « Quant au sens des éclaiis, j’ai aussi eu l’im-« pression qu’on les voit se diriger quelquefois « dans un certain sens. »
- « Quelques habiles photographes, et spécialement M. R. Heansel, de Reichenbetg (Bohême), ont eu l’obligeance de me faire parvenir, en 1883 et 1885, de très intéressantes photographies d’éclairs. 11 est regrettable seulement que chacune de ces photographies ne représente pas un éclair unique; il serait surtout bien intéressant de pouvoir donner d la plaque impressionnable un mouvement rotatif très rapide tendant l’instant de l’action photographique.
- Un fait acquis au moyen des épreuves que je possède, fait que l’œil ébloui par l’éclair n'aurait pu discerner, c’est que quelques-uns de ces éclairs ont un tronc lumineux principal dirigé vers le sol, tronc auquel aboutissent plusieurs b-anches latérales qui s’épanouissent dans di/erses parties du nuage orageux. C’est pour ainsi dire un torrent principal vers lequel affluent plusieurs ruisseaux provenant de sources plus ou moins éloignées.
- « M. Trouvelot a donc réalisé en 1888 une expérience que j’avais clairement indiquée à l’Académie des Sciences en avril 1886 et il l’a fait sans connaître mon antériorité : c’est un fait qu’il est
- bon de constater. Mais il faut constater aussi :
- \
- « i° Que j’avais déjà indiqué depuis neuf ans que les éclairs dans les temps orageux doivent être quelquefois des éclairs qui ne sont pas ins-
- tantanés et je l’avais démontré en disant que pour les arbres agités par le vent on peut parfois bien distinguer le sens dans lequel ces arbres sont agités ; ou que, si l’on voit passer un train de chemin de fer dans cet instant, de train paraît se mouvoir pendant une certaine fraction de seconde ; j'ai ajouté que, si plusieurs personnes observent ces éclairs exceptionnels et qu’elles écrivent leurs impressions d’une façon indépendante, toutes généralement indiqueront un sens identique pour la marche de cet éclair exceptionnel ;
- « 20 Qu’au mois d’avril 1886 j’avais ajouté d’autres considérations à l'appui.
- « J’avais dit que M. Louis Dufour, professeur de physique à Lausanne, q,ui possédait une croix blanche sur un fond noir, laquelle pouvait tourner à près de 100 tours par seconde; avait fait àma demande des expériences sur ces différents éclairs que je classais ainsi : (a) les instantanés; (h) ceux qui se succèdent rapidement; (c) les éclairs qui ne sont pas absolument instantanés. Enfin j’avais indique de la manière la plus nette, en 1886, l’expérience dont M. Trouvelot reconnaît qu’il n’a eu l’idée qu’en 1888. »
- Solution géométrique d’un problème sur l’installation des batteries, par M. C. Grawinkel.
- Le problème de relier un nombre donné d’éléments de pile, de manière à obtenir le maximum d’intensité de courant dans une résistance donnée peut être résolu géométriquement de la manière suivante :
- Supposons n éléments, chacun d’une force électromotrice E et une résistance donnée de w ohm; la résistance utile est de R.
- En reliant tous les éléments en quantité, la force électromotrice sera celle d’un élément E et la résistance Si l’on forme maintenant deux groupes
- chacun de - éléments, si dans chaque groupe-tous
- les éléments sont reliés en quantité et les deux groupes en série, alors on obtient 2 E comme ex-
- pression de la force électromotrice et 2 x wj~ ou ïü
- 4 - pour la résistance intérieure. En formant trois
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- ï37
- groupes égaux, on obtient en procédant de la w
- même maniéré 3 E et 9 - .
- En parcourant toutes les combinaisons théori-. uo .
- ques possibles depuis - jusqu a nw, on obtient comme résistances
- double de l’abscisse F A et il enrésulteque FA = R ou que la résistance de la pile doit être égale à la résistance extérieure au moment du maximum de puissance.
- Expériences sur l’emploi du Téléphone en Electrophysiologie.
- 22 -, 3* -, 43
- n'1
- w
- n
- Si les forces électromotrices s’élèvent à 1, 2, 3, 4...n.
- Si la valeur de la résistance intérieure d’une
- combinaison atteint X et celle de la force électromotrice on a
- ou
- Cette formule donne une parabole dont le paramètre est de -.
- w
- Notre figure représente la parabole avec les quatre ordonnées^ = 1 jusqu’à y = 4 et les abscisses
- X = 1 — jusqu’à X — 16 —.
- « n
- Du sommet A, portons sur le prolongement de l’arc la grandeur de la résistance utile AB = R. Si l’on tire une sécante BC de B, alors l’inten-
- C D
- site du courant est représentée par jj-g =.2 tg <x. Si
- du même point on tire la tangente B G alors a et, par conséquent, tg a atteint son maximum, c’est-à-dire que la ligne de communication G B forme avec A B le plus grand angle possible a et on obtient le maximum de puissance avec la combinaison qui correspond avec les coordonnées du point G. Mais la sous-tangente F B est égale au
- Il existe plusieurs méthodes pour observer les effets d’induction qui se manifestent dans les expériences électrophysiologiques : on peut employer soit le téléphone, soit une grenouille préparée à cet effet. Ce dernier moyen constitue une sorte de galvanoscope physiologique.
- Plusieurs expérimentateurs ont montré que le téléphone est le plus sensible de ces deux moyens (’).
- On a observé toutefois que le téléphone ne donne aucun son lorsqu’on le met en communication avec les extrémités d’un muscle contracté par le courant ('), ce qui paraît contradictoire d’après ce que nous venons de dire.
- Pour rechercher la sensibilité relative du téléphone et du galvanoscope physiologique, M. Ko-tovitch a entrepris au laboratoire physiologique de Moscou, plusieurs séries d’expériences, dont nous allons donner un résumé.
- Le matériel employé pour ces expériences consistait en plusieurs téléphones, dont deux de Bell, deux de Siemens et un de Goloubitzky; des électrodes impolarisables en zinc; un interrupteur de Du Bois-Reymond; un galvanomètre apériodique de Wiedemann à miroir, avec aimant de Siemens en forme de cloche, et dont on observait les déviations à l’aide d’une lunette située à 4,6 m.; enfin, un appareil à chariot de Du Bois-Reymond actionné par un élément Daniell de grandeur moyenne.
- Les grenouilles employées étaient pour la plupart assez peu sensibles, ayant été prises en hiver; on employait, soit la patte entière, soit un muscle pourvu du nerf sciatique et coupé tout près de l’endroit où ses racines sortent de la colonne vertébrale. * (*)
- (3) D’Arsonval. — Le téléphone employé comme galvanoscope, C. R., 1" avril 1878.
- Hermann. — Pleiger arcbiv. f. Pbysiol, t. XVI, p. 503. Tarchenow. — Saint-Pétersbourg, medic. Wochenschrift, 1899, n II.
- (*) Hermann, Handbuch der Physiologie, t. I, p. 24, 1879.
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- L’auteur a comparé ainsi :
- . |° U sensibilité relative des téléphones ;
- 2° Celle du téléphone le plus sensible à celle de la grenouille pour le courant d’induction.
- r 11 a fait l'a même comparaison pour les courants alternatifs.
- Première série d’expériences. — Pour comparer la sensibilité relative des téléphones l’auteur les établit tous en série dans le circuit secondaire de la bobine d’induction, en ayant soin de mettre la bobine primaire dans une pièce éloignée pour ne pas être gêné par le bruit de l’interrupteur, La bobine primaire étant actionnée par l’élément Daniell, on approchait lentement la bobine secondaire de la primaire et on observait lequel des téléphones commençait à émettre le premier un son appréciable.
- Ces expériences ont montré que les téléphones Bell étaient les moins sensibles, que les autres ceux de Siemens et de Golubitsky avaient à peu près la même sensibilité, mais que ceux de Siemens émettaient toutefois des sons plus nets. Ces derniers appareils donnaient des sons perceptibles lorsque la distance des bobines était de 185 centimètres, tandis que cette distance était de 105 centimètres pour les téléphones Bell. L’auteur a adopté pour ses expériences le téléphone Siemens.
- Deuxième série d'expériences. — 11 s’agissait ici de comparer la sensibilité du téléphone à celle de la grenouille pour les courants induits provenant de l’appareil de Du Bois-Reymond. L’auteur fait observer que plusieurs physiologistes qui se sont occupés de cette question, ont mis en communication avec la bobine induite, d’abord le téléphone et puis dans une autre expérience la cuisse de la grenouille : comme les résistances opposées par ces deux appareils sont très différentes, on ne peut arriver à aucun résultat précis. Ainsi d’Ar-sonval en notant la distance où l’on perçoit un son au téléphone de Bell et celle où les contractions apparaissent a trouvé que le premier appareil est 200 fois plus sensible. Hermann en faisant passer le courant à travers une longueur de nerf égale à un centimètre et à travers le téléphone, a remarqué à peu près la même sensibilité pour les
- deux appareils. Wedensky a, dans des conditions à peu près identiques (le courant passant simultanément à travers 1 centimètre de longueur de nerf et deux téléphones Siemens) trouvé que les contractions du nerf cessent à une distance de 27 centimètres et les sons du téléphone à 55 centimètres ; ces derniers seraient donc environ 4 fois plus sensibles puisque 55 est environ le double de 27.
- L’auteur en répétant ces expériences est arrivé au résultat suivant : la distance entre les bobines à laquelle on peut encore faire apparaître les contractions varie de 44 à 58 centimètres, et celle où l’on entend le son le plus faible au téléphone varie de 135 à 164 centimètres; il en déduit que le téléphone est environ 9 fois plus sensible.
- Toutes ces expériences concordent dohc en ce sens que c’est toujours le téléphone qui est l’appareil le plus sensible ; quant à une concordance plus parfaite elle paraît difficile à atteindre, vu la différence des appareils employés pour les diverses expériences
- Troisième série d’expériences. — Dans cette dernière série d’expériences l’auteur change la nature des courants. Au lieu d’employer des cornants induits, il emploie des courants alternatifs obtenus à l’aide d’un commutateur circulaire de Du Bois-Reymond. Pour obtenir des courants faibles, l’auteur prend une dérivation sur une colonne de liquide (solution de sulfate de cu;vre) traversée par le courant de l’élément Daniell ; en faisant varier la distance entre les prises de courant, on peut faire varier à volonté l’intensité. Ce courant alternatif traversait le nerf et le téléphone.
- On observait l’intensité de courant à l’aide du galvanomètre en tournant convenablement le commutateur. L’auteura trouvé ainsi que jdans ces expériencesc’estletéléphonequiestle moins sensible; ainsi les sons au téléphone ne se manifestent que lorsque la déviation du galvanomètre est de 14 divisions tandis que les contractions du nerf commencent à se manifester lorsque la déviation du galvanomètre varie entre 1,0 et 1,6 divisions.
- L’ensemble de ces expériences montre que la sensibilité relative du téléphone et de la grenouille dépend en majeure partie de la nature des courants employés.
- L. R.
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- Sur la conductibilité électrique du mercure solide', par M. L. Gruomach (*).
- Lorsque, il y a six mois (8) nous critiquions les expériences deM. Grunmach, nous espérions que notre résumé parviendrait à sa connaissance et le convaincrait de son erreur.
- Mais nous avions prêché dans le désert ; M. Grunmach ne lit pas La Lumière Électrique; il n’a vu, depuis lors, que la réponse de M. C.-L. Weber, que nous avons reproduite (3), et cherche, dans un nouveau mémoire à faire prévaloir ses idées.
- Nous avions montré que certains résultats de M. Grunmach différaient dans le rapport de 1 à 5 ou 6, sans qu’il parût s’en étonner ; il prend la moyenne, et maintient que la variation de la résistance électrique du mercure solide s’écarte beaucoup de celle des autres métaux, et, sans plus tenir compte des expériences absolument contradictoires de MM. Cailletet et Bouty d’une part, et de M. C.-L. Weber d’autre part, il déclare formellement que le mercure solide s’écarte de la loi approximative de Clausius.
- Et, cependant, les résultats des nouvelles expériences que publie M. Grunmach sont aussi éloignés des premiers que de ceux d’autres physiciens.
- Il avait annoncé, la première fois que la résistance du mercure diminue dans le rapport de 1.5 : 1 au moment de sa solidification ; maintenant, le rapport est déjà de 2,5:1; il annonce de nouvelles expériences; s’il trouve alors 3,5 : 1, on le tiendra quitte de la demi-unité qui le sépare de 4, rapport trouvé indépendamment par les auteurs dont nous venons de parler.
- Quant au coefficient de variation du mercure solide, M. Grunmach maintient qu’il diminue lorsque la température s’abaisse, bien que ses nombres relatifs aux températures très basses, soient à peu près doubles de ceux qu’il avait trouvés autrefois.
- Tout cela est affaire d’expérience; les mesures sont délicates, nous le reconnaissons, et il n’est certainement pas facile d’éviter complètement les solutions de continuité dans la colonne.
- Mais il est encore un point de la question qui concerne uniquemment le raisonnement et où
- (O IVied. Ann., t. XXXVII, p. 508, juillet 1889.
- (a) La Lumière Électrique, 1. XXX, p. 530, décembre 1888. (3) La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 38, avril 1889.
- M. Grunmach fait fausse route. Ainsi que l’a montré M. Weber, le coefficient de variation[de résistance du mercure solide ne doit dépendre que de quantités mesurées sur le mercure solide; ainsi, si l’on désigne par Rj, R2, deux résistances correspondant aux températures Tj et T2, le coefficient de variation est évidemment
- Ri — Ra
- “ œ RTrY^ r7t7
- De ce que, pour le mercure liquide, cette équation résulte des deux relations
- Ri = R, (1 + a Ti)
- Rg = R„ (I + aTi)
- ne suit pas, comme le dit M. Grunmach, qu’elle leur soit équivalente dans le cas du mercure solide. Loin de là; en supposant a constant, R„ doit être représenté ici par l’ordonnée du point où la droite correspondant au mercure solide rencontre l’axe des résistances. Les deux branches de la ligne brisée qui représente la résistance à toutes les températures doivent être traitées séparément comme s’il s’agissait de deux métaux différents. Le coefficient de variation de la résistance est donné, d’après sa définition, par V inclinaison de chacune des droites, et il est évident qu’en faisant intervenir la résistance à o° pour le mercure solide, on doit trouver des nombres beaucoup trop petits.
- Voici, du reste, par quel raisonnement M. Grunmach justifie sa manière de voir :
- « On se sert d’une définition analogue en métrologie, puisque la dilatation d’un barreau pour 1 degré est rapportée à la longueur de ce barreau à o° ».
- Ceci est vrai ; mais supposons que, avant de mesurer le barreau à o° on le passe à la filière, de façon à le rendre quatre fois plus long; il n’est sans doute pas un physicien qui prendrait cétte nouvelle longueur comme point de départ pour le calcul des dilatations; M. Grunmach prétend cependant, à l’exemple de M. Siemens, faire quelque chose d’analogue.
- F. C.
- Sur l’utilisation des sous produits dans les piles au bichromate.
- Lorsqu’on veut demander à la pile voltaïque la production d’une énergie appréciable, c’est près-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que toujours à la pile au bichromate qu’on a recours; on en sait les raisons. Mais les applications de quelque étendue qui ont été tentées avec cet appareil ont toujours échoué à cause du prix élevé auquel revient le courant ainsi engendré. Quelques tentatives on été faites pour diminuer la dépense en utilisant les sels qui naissent dans les liquides pendant l’action de la pile; elles n’ont pas réussi. On peut citer celle de MM. Grenet et Jarriant en 1882 au Comptoir d’escompte, et celle de M. Georges Fournier en 1884 dans un magasin du Boulevard des Capucines.
- M. Fou /nier revient aujourd’hui sur cette question, et dans une courte brochure, en faisant remarquer que l’insuccès de sa tentative est surtout dû à des questions financières, il indique comment on peut avantageusement opérer pour réussirdans cette voie.
- . Il ne cherche pas à régénérer directement les bichromatesconsommés pour réemployer les solutions à nouveau dans les piles. 11 cherche à en extraire des produits aisément vendables.
- 11 remarque que les solutions renferment toujours les mêmes éléments à savoir: des sulfates dépotasse ou de soude, du sulfate de chrome, du sulfate de zinc et des acides sulfurique et chro-mique. La première opération consiste à neutraliser cette liqueur, ce qui s’opère ^n la mettant en contact avec des rognures de zinc dans des récipients quelconques.
- Cela fait, si les liquides de chargement ont été faits avec du bichromate de potasse, on trouvera des cristaux d’alun de chrome qui se vend comme mordant pour la teinture; si l’on a fait usage de bichromate de potasse, on ne trouvera pas d’alun, le sulfate double de chrome et de soude cristallisant difficilement.
- A ce point, il s’agit d’extraire le chrome. Pour cela on chauffe la solution à ioo° et on y trempe de nouveau des rognures de zinc. Le chrome se précipite sous forme d'oxyde. La solution ne contient plus que des sulfates de potasse ou de soude et du sulfate de zinc.
- Nous reviendrons sur l’oxyde de chrome mais nousNtirerons d’abord parti de la solution en la traitant par un lait de chaux. Nous obtenons ainsi un précipité de sulfate de chaux et d’oxyde de zinc, la liqueur ne contenant plus que du sulfite
- de potasse ou de soude. Ce sel est extrait par évaporation et vendu.
- Le précipité de sulfate de chaux et d’oxyde de zinc est débarrassé de la chaux qu’il pouvait contenir en excès à l'aide d’une solution de sulfate de zinc ajoutée peu à peu, puis traité par une solution de bichromate de potasse. On obtient ainsi un précipité de chromate de zinc couleur jaune qui S2 vend très bien. Le liquide conserve du sulfate de potasse et est joint au précédent pour être évaporé.
- Reste l’oxyde de chrome. On en peut tirer des couleurs, un vert par calcination, d’autres verts ' par combinaison avec les acides borique et picri-que, et d’autres encore. On peut en faire un mordant très utile dans les teintures en le dissolvant dans l’acide sulfurique étendu.
- Enfin on peut régénérer l’acide chromique en calcinant avec des précautions spéciales un mélange de carbonaté de chaux, de chaux vive, et de l’oxyde de chrome. La matière obtenue est lavée avec de l’eau acidulée d’acide sulfurique qui emporte l’acide chromique.
- Voilà des procédés qui semblent très ingé-. nieux, un peu trop peut-être pour être pratiquement économiques.
- Pour nous lésumer, nous reproduisons la conclusion un peu mélancolique de M. Fournier lui-même.
- « Nous venons de voir par ce qui précède qu’il paraît facile en théorie de tirer parti des liquides épuisés des piles aux bichromates: en sera-t-il de même lorsque nous arriverons à mettre en pratique les opérations diverses dont nous avons indiqué la marche?
- 11 ne s’agit que d’avoir des résidus en quantité suffisamment importantes pour donner lieu à une fabrication régulière des produits commerciaux dont nous avons parlé plus haut, et pour avoir ces résidus il faut installer des piles aux bichromate en nombre suffisant. Malheureusement, les dispositions des piles aux bichromate, et de presque toutes les piles en général laissent encore bien à désirer; elles sont loin de répondre aux conditions pratiques de fonctionnement que nécessite un éclairage électrique intensif et régulier. »
- F.-G.
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- Instruction pour l'emploi des voltmètres électrostatiques de Sir William Thomson.
- A la suite d’un accident mortel arrivé à l’usine de MM. Siemens frères, où un ouvrier a été tué par un choc électrique, sir William Thomson a publié les instructions suivantes à l.’usage de ceux q.ui se servent de ses voltmètres électrostatiques :
- 1. Partout ou l’un des deux fils relies au voltmètre communique d’une façon permanente avec la terre, le conducteur doit être relié à l’enveloppe extérieure de l’appareil. L’autre fil doit être relié aux bornes isolées et il faut le garder soigneusement de tout contact accidentel.
- 2. Dans toute application qui ne remplit pas les conditions ci-dessus il est à observer que tous les voltmètres électrostatiques sont montés sur un pied d’une matière isolante. Il faut alors suivre rigoureusement les instructions ci-dessous.
- 3. Le voltmètre à échelle verticale pour des tensions de 400 à 12000 volts doit être renfermé dans une boîte, s’il est instal'é d’une façon permanente; cette boîte jpeut être eu bois avec un côté en verre pourvu qu’elle empêche de toucher a boîte métallique ou les bornes de l’appareil. L’amortisseur peut être actionné sans aucun risque au moyen d’un cordon de soie traversant un trou dans le bois ou le verre de la boîte extérieure.
- S’il s’agit d’une application provisoire ou expérimentale, chacun piendra les précautions qu’il jugera convenables; car une boîte extérieure pourrait dans ce cas devenir gênante.
- 4. Pour l’éclairage domestique ordinaire ou pour d’autres applications à moins de 200 volts le voltmètre multicellulaire peut être employé sans d’autres précautions au point de vue du danger personnel, mais pour éviter tout risque d’endommager les instruments ou les fils, ou de faire fondre une pièce fusible, la boîte extérieure aussi bien que la borne isolée de cette dernière doivent être bien protégées contre tout contact accidentel si l’appareil est à demeure.
- Le fabricant fournit des enveloppes en verre ou en vulcanite à cet effet.
- 5. Avertissement général. — N’ouvrez jamais, la boîte du voltmètre à échelle verticale pour chan- . ger les poids et ne touchez jamais les bornes sans être certain ou bien que la dynamo ne marche pas ou bien que les deux conducteurs allant au voltmètre sont enlevés de son circuit.
- 7. On pourrait se demander pourquoi la boîte intérieure du voltmètre à échelle verticale est en métal. La réponse est que les conditions éleç-triques po,ur la précision des mesures le rendent nécessaire de protéger l’appareil contre l’infiuence de toute autre matière que l’air ambiant ayant un potentiel autre que celui qu’il possède à moins que le potentiel soit le même que celui des quadrants. Mais alors pourquoi ne pas doubler la boîte métallique d’un revêtement de bois ou de vulcanite ou d’une autre substance non conductrice ? Parce que cette protection pourrait devenir illusoire avec 10,000 volts. La meilleure protection est d’avoir une boîte extérieure à 25 millimètres environ de celle en métal à moins de relier un des conducteurs d’une façon permanente à la terre et à la boîte métallique de l’instrument également mise à la terre.
- Ce dispositif est toujours préférable quand les circonstances permettent de l’adopter.
- H. D.
- V ARIÉTES
- DIX ANS (1879— 1889)
- Il y a dix ans que le journal La Lumière Électrique a commencé de paraître. Dix ans, grande œvi spatium, période importante dans la vie d’un homme, où elle apporte toujours une modification sérieuse de l’êtie; souvent importante aussi dans la vie d’une science où elle amène quelquefois des transformations profondes.
- Il en est certainement ainsi pour la science électrique. Les années qui viennent de s’écouler ont
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- continué et complété une évolution commencée dans les années précédentes et donné à ces études une physionomie tout à fait nouvelle. Ce fait apparait d’une façon bien frappante en se reportant aux premiers numéros de notre journal ; il s’est toujours efforcé de se tenir au niveau de la science, c’est pourquoi il nous donne l’image fidèle de sa forme et aussi de la nôtre en ce temps-là.
- Parmi les transformations qui nous apparaissent ainsi, la plus saillante, est je le crois, celle que nous avons éprouvée nous mêmes.
- En lisant ce journal d’il y a dix ans, nous tombons dans une sorte de brume générale enveloppant toute la science; les idées mères existent, on n’est pas dans le faux, loin de là, presque toutes les voies où l’on a marché depuis sont ouvertes; mais on s’avance sans bien voir; le jour n’est pas levé.
- Le trait principal de cette incertitude générale c’est le manque presque absolu de mesures. Il faut se rappeler en effet, qu’en ce temps si rapproché, non-seulement il n’y avait pas de mesures, mais il n’y avait pas d’instruments, bien plus, pas d’unités de mesure. Le système C. G. S. forme première et déjà presque parfaite de notre système actuel avait été formulé, mais n’était pas universellement admis. On ne possédait d'ailleurs que les instruments de mesure créés pour les besoins des services télégraphiques; excellents pour ce but, très incommodes pour les besoins industriels. Tout cela à bien changé; il y aurait bien quelques réserves à faire au sujet des instruments de mesures industriels actuellement usités, mais enfin tels quels, ils donnent des résultats comparables, on sait ce qu’on fait, les travaux sont évalués, les rendements sont connus, on marche avec sécurité dans la production et l’utilisation de l’énergie transmise par l’électricité.
- 11 faut cependant faire encore une réserve; je vois dans nos premiers articles qu’on se plaint généralement de l’incertitude des mesures photométriques. Les années et les congrès ont passé, je ne sais si nous avons sérieusement fait quelques progrès dans ce sens. Que celui-là me jette la première pierre qui pourra dire avec précision quelle est la valeur lumineuse d’un régulateur à arc voltaïque consommant n ampères.
- Dans les voies industrielles, en 1879, on débute, mais on va marcher vite, chacun le sent et le dit dès le premier numéro.
- Notre maître regretté M. Du Moncel, termine ainsi un article sur l’éclairage :
- « Toutes ces considérations montrent que la solution du problème de l’éclairage électrique exige, pour devenir tout à fait pratique, encore beaucoup de recherches, mais nous croyons qu’aucune des questions qui en dépendent n’est insoluble et qu’avant peu nous pourrons assister à une transformation au moins partielle de l’éclairage public ».
- Il voyait juste en effet ; toutes les questions ne sont pas résolues ; d’ailleurs tout n’est jamais résolu, mais la transformation a eu lieu et s’étend tous les jours. On n’était pourtant pas bien avancé ; dans ce premier numéro même est la description sommaire d’un système de machine génératrice et de lampes à incandescence dûes à Edison, qui est bien le comble de l’enfantillage.
- La machine, bien oubliée aujourd’hui, si jamais elle a été réalisée, repose sur l’emploi d’un gigantesque diapason vibrant portant des bobines dont le mouvement alternatif engendre le courant ; les lampes sont à fil de platine avec des régulateurs rudimentaires. La nouvelle de cette invention fit pourtant baissser les actions des Compagnies de gaz de 100 francs en une bourse. Lorsque deux ans plus tard le vrai système parut, elles résistèrent.
- Dans ce même numéro, nous trouvons une revue des systèmes d’éclairage alors à l’essai, ce sont : les systèmes Jablochkoff, Lontin, Reynier, Werdermann et Jamin. Un seul a survécu.
- Pour les machines, elles sont créées, mais il n’existe encore que les machines de Gramme continues et alternatives, les premières machines de Siemens et quelques machines alternatives à aimants. La puissance ne s’élève guère au-dessus de quelques chevaux-vapeur. La théorie est à peu près inconnue. La courbe caractéristique n’est pas créée. On a bien quelques idées sur l’importance du champ magnétique, mais si vagues. Au reste cette incertitude doit subsister encore et c’est seulement quatre ou cinq années plus tard qu’on commencera à se débrouiller. Alors aura passé l’exposition de 1881, si importante pour le développement de notre industrie, où la machine de 1 000 lampes d’Edison apparut comme un monstre, fils de la téméraire Amérique. Alors surtout on comprit généralement ce qu’il devait
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- y avoir de puissance dans les machines dynamoélectriques, et leur étude fût scientifiquement entreprise.
- En ce temps, le téléphone est pour le continent dans sa première nouveauté. 11 a débuté en 1878 à l’exposition ; il fait ses premiers pas. A vrai dire il atteint presque du premier coup la hauteur où il se tient encore. Depuis, on a beaucoup perfectionné les appareils accessoires, commutateurs, etc. quant au téléphone lui-même, malgré les plus ingénieux essais, entre autres les condensateurs parleurs du D1' C. Herz, c’est toujours le récepteur de Bell plus ou moins modifié qui règne, animé par des microphones fils de celui d’Edison, ou cousins rapprochés de celui d’Ader, ceci sans aucune prétention de décider les priorités encore discutées.
- Parmi ces dix années, les plus brillantes, sinon les plus actives, furent certainement les premières. L’Exposition de 1881 marqua un pas énorme accompli en très peu de temps. Depuis cette époque le rôle de la grande invention a un peu diminué pour faire place au travail plus modeste, très nécessaire en même temps de la mise en application, du passage de la science à l’industrie.
- L’Exposition actuelle nous donne la démonstration de ce fait ; à vrai dire, au milieu de choses très intéressantes, elle ne nous apporte rien d’absolument nouveau. 1878 avait le téléphone, 1881 nous montra l’éclairage déjà industriel, les débuts de la distribution de la force, les premières grandes machines.... 1889 n’a pas d’objets aussi éclatants. En échange, parmi les nombreux types de machines dynamo électriques qui ont poussé comme de l’herbe dans les dernières années, l’Exposition nous donne un choix d’appareils pratiques, bien construits, d’un fonctionnement sûr, quelques-uns en somme apportent des formes peu connues, au moins du public. Enfin si 1881 s’étonnait de la machine Edison, qui fournissait 135 chevaux, 1889 ne s’étonne plus des machines d’Œrlikon ou de Desroziers, qui en donnent 250, et admire sans trop de surprise la machine de M. Marcel Deprez, qui en peut faire 500.
- Nous n’avons pas de lampes à incandescence, ou de régulateur curieux par leur combinaison, mais nous en avons d’assez nombreux modèles parmi lesquels ou peut choisir avec assurance de bien tomber ; et ceci est un résultat nouveau,
- Je ne poursuivrai pas cette énumération inutile; ce que nous voyons en somme, c’est le résultat
- industriel de cette belle période de dix années remplies de travail et de talent. Ce résultat nous frappe moins, ce n’est pas qu’il soit inférieur, c’est que nous sommes déjà habitués aux choses quasi merveilleuses et que d’ailleurs le point de départ n’est plus sous nos yeux pour nous faire mesurer le chemin parcouru.
- Ce point de départ, nous le retrouvons fixé dans ce journal, fidèle miroir de la science électrique ; il m’a paru que nos lecteurs, qui nous ont suivis depuis l’origine, prendraient plaisir comme moi à jeter un regard sur ces années si pleines, si fécondes, qui n’ont pour nous qu’un tort, c’est qu’elles sont passées.
- Frank Geraldy.
- SUR
- UN CAS DE FOUDRE GLOBULAIRE
- LE PHÉNOMÈNE ET SES EFFETS
- De toutes les manifestations de l’électricité atmosphérique que l’on est à même de remarquer au cours des orages, la plus curieuse et la plus intéressante est assurément celle de l’éclair en boule.
- Ce phénomène qui se présente sous une forme géométrique si palpable, a été expliqué de bien des manières. La Lumière Électrique a [exposé à différentes reprises quelques-unes des théories qui paraissaient les plus plausibles ; nous n’entreprendrons pas d’en ajouter une personnelle à tant d’autres ; et nous nous bornerons à retracer ici, le plus fidèlement possible, les conséquences d’un cas d’éclair en boule, dont nous avons été incidemment témoin.
- Cette manifestation fulgurante est de tous les autres phénomènes du même ordre, celui qui a le plus longtemps intrigué la science; cette ignorance des causes qui déterminent cttte transformation du fluide électrique de l’atmosphère, tient sans doute à ce que les cas d’éclair en boule sont peu fréquents et qu’ils étaient jadis peu signalés. Alors qu’au cours d’un même orage, fi est possible d’observer des éclairs diffus par milliers, des éclairs en sillons par centaines, il est excessivement rare de pouvoir étudier convenablement un seul cas d’éclair en boule,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La photographie qui en ces :temps derniers est venue au secours des météorologistes et des électriciens pour leur permettre d’enregistrer les plus curieuses des productions de l’électricité atmosphérique n’a pas encore pu être appliquée à l’obtention d’une seule, image de ce singulier météore. 11 est à noter toutefois, que grâce au développement de l’instruction, le moindre phénomène de ce genre est aujourd'hui signalé ; et se produisît-il dans la plus reculée des campagnes, il est rare que s’il y a eu quelques témoins, cet accident, que l’on considérât longtemps comme d’ordre surnaturel, passe sans commentaires ; en sorte que grâce à la presse, il est maintenant devenu possible de centraliser les constatations de ces phénomènes anormaux. C’est déjà un très
- Fig. 1
- grand progrès. Cependant, notre époque ne saurait s’accommoder d’observations aussi superficielles ; la science est en mesure aujourd’hui d'exiger autre chose que des témoignages trop souvent fantaisistes. En attendant que la photographie ait permis de réaliser ce desideratum il est bon d’accorder quelque attention à la petite communication que l’on va lire : On verra dans cette relation, en attendant que la foudre globulaire soit venue s’enregistrer accidentellement sur la plaque photographique, que les figures qu’elle a tracé d’elle-même sur le plafond d’une habitation foudroyée donnent de précieuses indications . sur ses manifestations.
- Le dimanche 5 septembre 1886, la foudre tombait pour la seconde fois sur la maison de M. M..., avenue de Mousseau, à Evry-Petit-Bourg, près Corbeil (Seine-et-Oise) (voir fig.i). Nous examinerons tout à l’heure j la bizarrerie et la fréquence
- des coups de foudre en cette localité : énumérons d’abord les. faits concernant le cas d’éclair en boule.
- Le fluide qui a circulé le 5 septembre 1886, à six heures vingt du matin, dans l’habitation en question, avait la forme d’une sphère de dou^e à quinze centimètres de diamètre, qui présentait une couleur rouge cerise; son passage a déterminé plusieurs effets physiques, que nous pourrions classer ainsi :
- I. Effets mécaniques.
- IL Effets magnétiques.
- III. Effets physiologiques.
- IV. Effets calorifiques.
- 1
- Effets mécaniques. — Parmi les effets mécaniques, outre le déplacement et transport de di-
- verses pièces de menuiserie (plinthes, stvlobates et cimaises arrachées à la muraille) ; le météore qui avait descendu deux étages dans un coffre de cheminée étant arrivé dans une pièce au rez-de-chaussée s’est élevé à la hauteur du plafond, et probablement maintenu là par la présence de pièces métalliques dans le lattis et les solives y a tfacé en blanc sur la vieille peinture à la colle, bistrée par l’ancienneté, les deux figures ci-jointes(fig. 2 et 3).
- L’une de ces images est comme on voit formée de deux anneaux concentriques, dont celui inscrit a 12 centimètres de diai.iiêtre, une série de sept segments de cercles parallèles complètent ce dessin. Dans l’autre figure qui se réunit à la première par une série de traits obtus, on remarque neuf segments paraboliques, analogues à ceux que l’on obtient géométriquement dans le tracé des cycloïdes. Ces deux figures sont distantes d’environ 1,50 m.
- Maintenant dans quelles conditions le fluide à l’état globulaire a-t-il ainsi opéré sa trace sur la
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- détrempe d'un plafond ; c’est une chose que nous n’entreprendrons point d'approfondir. Constatons seulement que ces figures sont concluantes pour démontrer que le météore était animé d’un mouvement giratoire. Ce mouvement admis, était-il propre au cas qui nous occupe ; (car il a été observé nombre de fois que ces globes fulgurants étaient animés d’un mouvement de rotation très rapide); ou bien a-t-il été engendré ou accéléré par les ferrures d’un plancher; c’est une série de questions auxquelles on ne peut difficilement répondre qu’en échafaudant une série d’hypothèses que nous n'esquisserons même pas afin de ne pas abuser des lecteurs.
- Après avoir erré ainsi sur le plafond durant quelques secondes, le globe a du être ressaisi
- Trottoir
- Chaussée
- Fig. 4
- (ainsi que l’expliqueraient les constatations faites à la suite de cet événement) par un courant d’air ascendant qui lui aura fait remonter le coffre de la cheminée dans laquelle il était descendu. C’est, parvenu au sommet de cette cheminée (M) qu’il a fait explosion, en projetant sur le toit deux autres petits globes incandescents, chacun gros comme un œuf de pigeon.
- L’explosion a été très violente et accompagnée d’une vive lueur qui a embrasé en une fraction de seconde toute la maison foudroyée. Ce phénomène delà subdivision d’un globe en deux autres est excessivement rare et a été très peu observé jusqu’ici ; nous avons vainement feuilleté des dossiers entiers de communications du même genre dans l’espoir d’en trouver un autre exemple. Ce fait ne saurait cependant être mis en doute, puisque des personnes dignes de foi ont observé séparément chacun des deux sous-météores dans des lieux absolument opposés.
- L’un de ces globes remontant un branchement
- d'eau pluviale en zinc a rejoint la gouttière extérieure en G, puis 'après avoir cheminé une trentaine de mètres le long des cheneaux mitoyens a été choir en terre par un tuyau de descente situé en B (fig. 1 et 4), sa disparition a été accompagnée d’une sourde détonation.
- L’autre météore a descendu le versant opposé du toit, pris la gouttière sans doute en D et suivi les couverturesde tuilesdes maisons voisines. Parvenu enE, il a dû sauter sur les toitures en zincsimulées dans notre plan. Ces toitures de zinc qui couvrent les hangars d’un menuisier présentent une assez grande surface, (une centaine de mètres carrés environ). Cest sur ces toitures qu’on l’a vu, au dire de témoins oculaires, s’étendre en nappe lumineuse, accompagné d’un crépitement assez semblable à celui que produit la chute de la grêle sur les couvertures métalliques.
- A noter toutefois qu’il n’avait que très peu plu avant le coup de tonnerre et que les toitures ne devaient être que simplement humides.
- 11
- Effets magnétiques. — Comme effets magnétiques, outre l’arrêt instantané de plusieurs pendules, il convient de signaler l’aimantation des diverses pièces d’acier utilisées en horlogerie, ainsi qu’en font foi l’arrêt instantané des pendules, l’aimantation des ressorts, des aiguilles et des timbres; l’aimantation d’un canon de carabine, laquelle n’était cependant pas sur le passage du fluide et qui était suspendue dans une pièce au 2e étage, accrochée à la muraille vis-à-vis, et à trois mètres environ, du coffre de cheminée dans laquelle s’est produite la circulation de la oudre.
- III
- Effets physiologiques. — On a observé les effets physiologiques sur un chien qui se trouvait accidentellement dans une des pièces visitée par ce météore. On a remarqué sur cet animal tous les phénomènes ordinaires de l’électrisation : hérissement du p 1, t emblements nerveux etc., etc.
- IV
- Effets calorifiques. — A signaler seulement dans cet ordre d’idées l’inllammation de papier
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de tentures et d’étoffes qui s’étaient trouvés sur les tablettes de cheminées. Cette inflammation de papier s’est manifestée au contact du globe incandescent.
- On a vivement perçu l’odeur subtile et caractéristique de l’ozone. A remarquer qu’au moment de cette manifestation fulgurante, le ciel était très couvert; et le tonnerre qui a retenti au moment de la chûte avait un bruit sourd qui l’eût fait supposer très éloigné.
- C’était déjà la deuxième fois que cette même habitation était frappée, La fois précédente (16 juillet 1882) elle l’avait été dans les conditions ordinaires.
- En l’espace de huit années c’est la quatrième fois que la foudre tombe dans ces parages. Cette constatation n’a pas peu alarmé les paisibles habitants de cette commune. Ils attribuaient beaucoup la fréquence de ces cas de foudre, non à la situation physique de la région, qui quoique dominant d’une altitude de 76 mètres, la vallée de la Seine ne parait pas plus souvent visitée par les orages que les maints autres endroits de la banlieue situés dans des conditions identiques; mais bien à la présence d’un noyer plusieurs fois centenaire, qui domine les maisons voisines de sa haute stature. Depuis le dernier cas de foudre que nous avons relaté, on a placé un paratonnerre à grande tige sur l’habitation en question et depuis nous n’avons pas entendu reparler de l’influence néfaste de l’arbre séculaire.
- Cependant de ce qui précède une chose est à constater c’est qu’outre la singularité de ses effets le cas de foudre globulaire dans les conditions où il s'est présenté prête à certaines remarques qui ne sont pas dépourvues d’intérêt.
- On a rarement croyons-nous, observé la division de l’éclair en boule: dans les conditions ordinaires l’explosion ne retentit qu’au moment de la diffusion : tandis que dans l’exemple rapporté, nous avons vu l'explosion se produire à la séparation, et puis encore à la disparition d’un des globes secondaires ; chacun de ces globes aurait donc pu être considéré comme un météore spécial.
- Cependant les cas de déperdition d’éclairs en boule sans explosion ne sont pas inconnus ; celui que nous avons vu se terminer par épanchement sur surface conductrice est dans cette catégorie. On rapporte dans cet ordre de phénomènes, le légendaire cas de foudre que l’on vit se produire j
- le 28 Août 1839, dans la cour du bureau central de l’octroi de Paris, encore inachevé :
- Cette foudre, disent les documents du temps, avait la forme d’un gros globe de feu et était accompagnée d'une traînée de vapeurs. Elle frappa le sol formé de remblais nouveaux et y creusa un enfoncement de dix-huit centimètres de diamètre, toujours en s’agitant violemment. Elle sauta bientôt de [cette excavation sur le mur dé clôture, dont elle ouvrit le chaperon sur une longueur d’environ trente mètres; arrivé à l'angle du mur en face de l’hôpital Saint-Louis ce globe déjà très diminué de volume, s’élança dans la rue, sur le pavé mouillé par la pluie ; il s’y traîna en long sillon serpentant, traversa la porte cochère de l’hôpital et disparut au milieu de la cour. A mesure que son contact avec le sol se prolongeait on voyait incontestablement sa masse s’amoindrir. (L’humidité du terrain lui faisait donc jouer un rôle analogue à celui d’une surface conduc-rice.) Enfin lorsqu’il arriva au milieu de la cour de l’hôpital ce n’était plus qu’une lumière mince peu lumineuse et qui s’éteignit tout à coup.
- Ce mois-ci on a fait une constatation du même genre à Combes, par Aubin (Aveyron).
- « Le 9 juin, à neuf heures un quart du soir, le ciel était voilé de vapeurs et la lune entourée d’un halo ; à l’ouest on voyait de sombres nuages embrasés de temps à autre par des éclairs. C’est à ce moment que l’on vit près d’Actuius un magnifique globe lumineux à teinte bleuâtre et d’un diamètre apparent de dix à douze centimètres qui se dirigeait du sud au nord sans laisser de traînée appréciable; parvenu à une certaine distance dans la direction de l’étoile polaire, ce météore se divisa en trois ou quatre morceaux qui s’éteignirent presque aussitôt sans aucune détonation.
- Nous pourrions rapporter encore d’autres exemples du même genre, mais celui relaté plus haut est concluant dans la généralité des rapports sous lesquels on envisage habituellement ces manifestations de la foudre : il montrera à lui seul toute la série des phénomènes dans un ensemble digne d’intérêt et que l’on n’avait pas rencontré dans beaucoup des cas où il est fait mention de la foudre globulaire. C’est cette particularité qui nous a engagé à en parler dans ce journal.
- C. C.
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- CORRESPONDANCE
- Nous recevons de M. le Piof. Silvanus P . Thompson la lettre suivante à laquelle nous ne croyons pas devoir refuser l’hospitalité.
- Monsieur le Directeur,
- Tout dernièrement le hasard a mis entre mes mains un exemplaire du livre de M. D. Monnier intitulé « Electricité industrielle », qui m’a paru très intéressant; aussi je n’ai par à me plaindre de la qualité de l’ouvrage, mais bien de son origine.
- Les pages 38, 39, 40 et 41 du livre de M. Monnier contiennent 24 figures représentant des fantômes magnétiques provenant de courants électriques et de pôles magnétiques. Toutes ces figures ont été empruntées à des photographies de fantômes préparées par moi-même en 1878. J’en ai publié le plus grand nombre (celles ayant trait aux courants électriques) dans le Phi/osophical 'Magazine du mois de novembre 1878; et vers la même époque, j’en ai également fourni à La Nature. Je les trouve aujourdhui reproduites par M. Monnier sans la moindre indication de source.
- J’admet volontiers que M. Mounier a pu ignorer leur origine, d’autant plus que les opticiens, tant à Londres qu’à Paris, vendent depuis près de dix ans des reproductions photographiques convenant pour des projections.
- Malheureusément, l’ignorance de M. Monnier à ce sujet n’explique pas toutes ses appropriations, car, à coté de ces 24 fantômes magnétiques, son livre contient au moins une vingtaine de figures reproduites (toujours sans indication de source) d’après celles de mon ouvrage « Dynamo-electric Machinerv». La figure 183, page 200 du livre de M. Monnier par exemple, est une reproduction de la figu.e 112, page 193 de mon ouvrage (édition de 1888), représentant les détails du collecteur Paterson et Cooper.
- Encore une fois, je ne me plains pas de ces reproductions, mais seulement de l’absence de toute indication d’origine. Ce 11’est malheureusement pas la première fois que j’ai dû me plaindre de reproductions non autorisées des fantômes magnétiques de courants électriques.
- Veuillez agréer, etc.
- Silv. P. Thompson
- FAITS DIVERS
- L’attention des visiteurs de la classe 12 à l’Exposition universelle de 1889, sera très certainement attirée par un appareil qui va être prochainement exposé par M. Enjalbert, dont La Nature a déjà décrit plusieurs fois les ingénieuses inventions.
- Cet appareil est destiné à exécuter toutes les opérations photographiques nécessaires p.u; obtenir le portrait du mo-
- dèle qui s’est placé dans un fauteuil ad bocf et qui a, au préalable, déposé une pièce d’argent dans la caisse.
- A droite, on voit l’indication de la pièce qui doit être introduite dans la caisse pour mettre l’appareil en action; à gauche, un repère pour fixer l’œil du modèle pendant la pose. Au-dessus, une série ds cadrans divisés en secteurs sont parcourus par des aiguilles qui indiquent à chaque instant l’opération qui s’exécute à l’intérieur de l’appareil.
- Quelques instants avant que la pose ne commence, l’aiguille du deuxième cadran passe sur les mots : Préparez-vous^ puis attention, et dès qu’elle arrive au secteur noir portant le mot /ose, celle-ci commence et la sonnerie que l’on aperçoit au-dessus des cadrans fonctionne pendant toute sa durée qui est habituellement de 3 à 6 secondes. Au bout de quelques minutes, le portrait sort terminé par le côté.
- En somme, l’appareil de M. Enjalbeit prépare la couche sensible, l’impressionne, la développe et la termine par un séchage et un vernissage, le tout sans opérateur.
- M. Enjalbert, pour éviter ces longueurs, a adopté un procédé qui n’est plus guère employé que par les photographes forains, mais qui a l’avantage de donner le résultat en quelques instants. Ce procédé connu sous le nom de fcrroiypte, consiste à faire une épreuve au collodion humide sur une plaque de métal très mince recouverte d’un vernis du Japon parfaitement noir et glacé. L’épreuve, quoique négative, se détache en positive par réflexion, et grâce au fond noir donné par le vernis elle appar. ît suffisamment nette. On peut observer les mêmes résultats avec les négatifs ordinaires, et beaucoup d’opérateurs ont l’habitude de mettre leur cliché sur leur manche ou devant une étoffe sombre pour voir l’image en positif.
- Si les avantages de la ferrotypie sont multiples, elle offre l’inconvéniem de nécessiter des opérations multiples, car il faut préparer la plaque ferrotype de toutes pièces, c’est-à-dire la collodionner, la passer au bain d’argent, puis, après la pose, effectuer les opérations du développement, du fixage du lavage, du séchage et du vernissage. Tout cela se fait mécaniquement dans l’appareil automatique.
- Pour s;tisfaire notre curiosité, enlevons le devant de l’appareil, et examinons l’intérieur, qni est d’un réel intérêt.
- La partie inférieure renferme des accumulateurs électriques actionnant un moteur élctrique. La partie supérieure contient les divers récipients avec les divers produits nécessaires; la partie moyenne, tout le mécanisme qui permet de réaliser les diverses opérations photographiques.
- Nous renoncerons à décrire d’une façon précise ce mécanisme admirablement étudié ét réalisé. Nous dirons seulement que si l’on ouvre l’appareil, et qu’on le regarde fonctionner, on voit d’abord la colonne qui contient les plaques superposées et séparées par des cadres qui serviront à encadrer les épreuves une fois terminées. Ces plaques sont saisies par un chariot et poussées par le premier support mobile. Le chariot en se retirant dégage le cadre qui sort de l’appareil par la gauche.
- Vient ensuite b collodionnage. Dans un récipient à niveau constant, ou fontaine intermittente. M. Enjalbert fait plonger
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- un compte-gouttes qui pénètre par une ouverture du couvercle formé d’une membrane de caoutchouc destinée à éviter toute évaporation. Le compte-gouttes amorcé est relevé verticalement pour déposer le collodion sur la plaque convenablement inclinée. Pour ces opérations, la plaque est saisie par des supports que le courant transforme au moment voulu en électro-aimants. Une fois que la plaque a été égouttée et que le collodion a été assez évaporé, elle est saisie par un Crochet et poussée sur le support de la seconde case. La plaque est plongée d’un seul coup dans la cuvette de nitrate d’argent et y reste l'espace d’une minute.
- Pendant ce temps, elle est secouée plusieurs fois, principalement à la fin, pour faciliter le dégraissage du collodion. La plaque vient ensuite en place pour la pose. La pose est réglée d’avance et aussi souvent que les circonstances l’exigent, par une touche triangulaire qui se rapproche ou s’éloigne du centre du commutateur et qui prolonge ou diminue le contact de l’obturateur. Pendant tout le temps que l’obturateur reste ouvert, un timbre, comme nous l’avons dit précédemment, prévient qu’on n’a pas à bouger. L’épreuve impressionnée est saisie comme pour la première case par un crochet qui la pousse sur le suppoit de la troisième case. Dans ce compartiment, la glace est développée, lavée, fixée ët lavée à nouveau. Le mouvement giratoire du support l’emmène au-dessus d’un entonnoir et sous le robinet de développement, toujours dans le sens de l’égouttement de la plaque, pour éviter les taches. Le robinet est terminé en fdrme de pomme d’arrosoir aplati qui distribue le liquide en Un plat. L.’eau, pour le lavage, passe également dans la même pomme d’afrosoir et nettoie, en même temps qu’elle lave la plaque, le robinet, pour éviter tout dépôt occasionné par le bain de développement. La glace esc ensuice plongée dans la cuvette de fixage, contenant du cyanure de potassium et revient ensuite pour être lavée une troisième fois.
- Dans le quatrième compartiment la plaque est d’abord lavée à l’alcool et ensuite vernie à la gomme laque; elle reste quelque temps pour se sécher au-dessus d’un tube chauffé ihtérleütemertt par une lampe spéciale. La plaque vient ensuite s’engager dans une canalisation qui la projette au dehors de l’appareil.
- 11 est à remarquer, dans cet appareil, que les bains successifs n’ont aucune influence les uns sur les autres, puisque les clichés ne reviennent jamais en arrière et que les crochets qui servent à faire passer les glaces d’un compartiment dans Un autre ne touchent jamais que les mêmes bains correspondants!
- Après toutes les opérations, la plaque tombe dans un conduit qui la livre au client. Toutes les opérations sont terminées et n’ont demandé que cinq minutes.
- Grâce à la division des opérations sur les groupes et au système de passage d’une case dans l’autre au moyen de tiges spéciales à chaque groupe, il ne peut y avoir aucun mélangé de produits. Pendant leur passage d’un compartiment à un autre, les plaques sont maintenues par l’attraction d’un électro-aimant fixe, puis elles sont saisies par les électros qui âdnt sur chaque support mobile;
- Nous avons vu que les aiguilles des cadrans extérieurs indiquent à chaque instant la marche des opérations, mais, ce qui est plus intéressant, c’est que, grâce à la division des opérations en quatre groupes, on peut recommencer une deuxième épreuve, dès que la plaque est passée dans le deuxième compartiment et ainsi de suite. De sorte qu’à un instant donné, les opérations s’exécutent simultanément dans les quatre compartiments tant que les pièces de monnaie seront versées à la caisse.
- Au moyen d’un mécanisme très simple, la caisse indique elle-même si elle peut recevoir ou non. On y lit l’inscription Caisse ouverte ou Caisse fermée, selon que l’appareil est apte ou non à recevoir la pièce de monnaie. De cette manière il ne peut y avoir de fausses manœuvres.
- L’appareil de M. Enjalbert nous paraît assurément destiné à un grand succès.
- A un autre point de vue ce système photographique a un réel intérêt. 11 montre que toutes les opérations sont solidaires les unes des autres, qu’on peut les régler une fois pour toutes, à une condition, c’est que l’impression de la lumière soit toujours la même. Mais, comme celle-ci varie constamment et que nous ne pouvons la régler à notre guise, c’est le temps de son admission qu’il nous faudra modifier en plus ou en moins, suivant les cas, afin d’avoir une impression identique.
- C’est ce qu’à très bien réalisé M. Enjalbsrt en exécutant un dispositif qui permet de régler le temps de pose pour effectuer ce qu’on pourrait appeler le temps normal de pose.
- Le jour où, dans la photogiaphie courante, nous aurons un appareil qui nous donnera le temps normal de pose dans telles ou telles hypothèses, avec tels instruments, telles préparations, tel développement, ce jour-là, la photographie automatique existera dans la véritable acception du mot.
- Actuellement, si l’on se sert dans l’appareil décrit d’un bain de développement toujours identique, c’est le temps de pose qui doit varier, suivant les différences d’intensité de lumière. Si, au contraire, on veut adopter un temps de pose toujours le même, c’est dans le développement que les variantes devront se produire.
- Enfin, en dernier lieu, ce qui nous frappe le plus dans l’appareil de M. Enjalbert, c’est le talent et l’ingéniosité qui ont présidé à son exécution. Nous nous permettrons, pour notre modeste part, de féliciter vivement M. Enjalbert de sa curieuse invention, et nous espérons que nos lecteurs éprouveront autant d’intérêt que nous, à l’étude de cet appareil nouveau et original.
- M. Maklakoff de Moscou a fait un travail intéressant sur l’influenc de la lumière voltaïque sur les téguments du corps humain et dont le résultat confirme les observations que nous avons faites dans le temps sur le même phénomène qui s’est produit au Creusot.
- A Kolmvns, à trois heures de Moscou, existe une grande usine où l’on fait la soudure des métaux par le procédé de Bernados. Le courant est produit par 500 accumulateurs Planté, équivalent à 110 volts et 750 ampères. L’arc voltaïque
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- JOURNAL UNIVERSEL b’ÊLEÙTRÎÙÎTÊ
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- à 5 centimètres entre les deux pointes; il a une température de 3000” à 6000’ O. Il fond le métal avec une rapidité indescriptible, comme la flamme d’un chalumeau fondrait un morceau de cire.
- Le rayonnement calorifique de l’arc est si faible qu’à la distance de 1 mètre le thermomètre ne monte que de 2 degrés en 10 minutes, et encore est-ce l’effet du rayonnement calorique produit par le métal fondu bien plus que l’effet calorique de l'arc voltaïque. Mais l’intensité lumineuse est telle que le soleil le plus radieux à l’air triste d’un bec de gaz à côté d’une lanterne électrique.
- Les ouvriers se garantissent les yeux pendant le travail avec des verres où la teinte grise est obtenue par la combinaison du vert et du rouge; ces verres sont tellement fanés qu’ils permettent à peine de percevoir par transparence le disque du soleil. Ils protègent assez bien la vue, mais l’action vulnérante de l’arc électrique est telle que, malgré un salaire très élevé, on trouve difficilement des ouvriers qui consentent à travailler à la soudure électrique pendant deux heures par jour.
- N. Maklakoff a assisté à ces opérations et s’est lui-même soumis aux expériences. 11 s’est exposé directement à la lumière voltaïque de 250 à 500 accumulateurs pendant dix minutes environ, au cours d’une séance totale d’une heure et demie passée dans les ateliers.
- Deux heures après, sensation très vive de picolements, de brûlure des yeux et de la peau, qui dans la soirée devient intolérable. Rhume de cerveau avec larmoiement, tuméfaction et teinte rouge cuivrée de la peau de la face, du cou et des mains, chémosis énorme des paupières, photophobie, nuit atroce, avec fièvre intense; le lendemain, accroissement de l’oedème, des mains, de la face, du cou, de la peau et des paupières. Le troisième jour, augmentation de la teinte bri-quetée de la peau qui commence à se fendiller et à se peler; l’auteur compare cette teinte à celle d’une casserole de cuivre sür laquelle on aurait appliqué du collodion qui se décolle. Les douleurs des yeux et le chémosis disparaissent au moment où se fait une sécrétion muco-purulente des conjonctions. Desquamation ultérieure de la peau comme dans l’éty-sipèle.
- D’après M. Maklakoff, l’action de l’arc voltaïque s’exercerait uniquement sur la peau des paupières et la conjonction bulbaire exposées à l’action chimique des rayons. Les rayons caloriques n’y seraient pour rien. 11 propose l’emploi d’un voile jaune en taffetas gommé, fixé sur un cercle qui entoure la tête, cercle muni d’une visière analogue à celle d’un casque, et fournie d’une plaque de verre gris obtenue par la combinaison du rouge et du vert Cette large visière se relève sur le front comme d’énormes lunettes, en relevant le voile sur le front, quand on n’a pas besoin de se protéger de la lumière voltaïque.
- L’appareil paraît léger, pratique et n’est nullement ridicule; il recouvre le cou, mais non les mains, qui doivent être protégées par des gants si l’on veut éviter ls « coup de soleil électrique ».
- La Société Decauville vient d’adresser à la Direction des travaux une demande d’autorisation pour pouvoir prolonger le Chemin de fer de l’Exposition jusqu’à la rue de Rivoli et au rond-point des Champs-Elysées.
- La traction serait faite par des locomotives électriques et à air comprimée que la Société n’a pu employer à l'ExpoSi-tion à cause des rampes excessives à l’entrée et à la sortie des tunnels.
- Nous apprenons que M. N. Pieper de Liège vient de constituer une société anonyme Sous la dénomination de Compagnie internationale d’électricité, afin de donner une plus grande extension à son ancien atelier de construction d’appareils électriques.
- M. Pieper garderait, en qualité d’administrateur délégué, la direction de la nouvelle entreprise.
- Dans la nuit du 20 au 21 juin un violent orage a interrompu les communications télégraphiques entre Brest et Paris. Le 18 la foudre est tombée sur le bureau télégraphique de Champagnac-les-Mines en renversant cinq poteaux et brûlant les fils du paratonnerre. La décharge, après avoir traversée le bureau en une traînée de flammes, est sortie par la porte opposée.
- Éclairage Électrique
- L’éclairage électrique de la ville de Louhans (Saône-et-Loire) sera inauguré le I" octobre prochain. Les travaux de canalisation sont déjà commencés et l’installation publique comprendra 50° lampes à incandescence de 16 à 300 bougies, alimentées par 4 dynamos et 3 moteurs à vapeur, d’un total de 350 chevaux.
- Le docteur Voit, président de la station électrotechilique d’essai à Munich, a présenté à t’assemblée générale de l’Union polytechnique un rapport faisant ressortir les progrès sans cesse Croissants de l’éclairage électrique.
- Neuf Sociétés d’électricité, dont trois surtout, sont intéressées à l’entreprise municipale, ont établi pour l’éclairage de Munich et de ses environs, 116 installations, comprenant 588 lampes à arc et 23231 lampes à incandescence, dont 4900 pour les trois théâtres royaux.
- En évaluant, suivant les données des fabricants, l’intensité lumineuse moyenne des lampes à arc à 900 bougies et celle des lampes à incandescence à !6 bougies, on trouve que le nombre total des bougies fournies est 529200 pour les lampes à arc et de 371696 pour les à incandescence, soit, pour ces deux tupes réunis, un total de 900896 bougies.
- 11 y a 256 lampes à arc et 6687 lampes à incandescence alimentées au moyen de moteurs à gaz, 233 lampes à arc et 14610 lampes à incandescence alimentées au moyen de machines a vapeur et, enfin, 90 lampes à arc et 1931 lampes à
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- i5o ' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- încandescencè alimentées au moyen de moteurs hydrauliques. Le tableau ci-dessous indique le nombre de bougies obtenues avec chacun de ces types moteurs :
- Désignation du type de
- moteurs.
- Bougies Bougies
- fournies fournies Nombre total
- par les lampes par les lampes de
- à arc. à incandescence. bougies.
- Moteurs à gaz....... 230400
- Machines à vapeur... 209700 Moteurs hydrauliques 89100
- 106992 337392
- 232760 443460
- 30944 120044
- D’après les communications statistiques de M. Diehl, il résulte qu’en 1885, Munich comptait 30 établissements d’éclairage électrique alimentant 133 lampes à arc et environ 3770 lampes à incandescence. En évaluant comme ci-dessus, l’intensité lumineuse d’une lampe à arc à 900 bougies normales et celle d’une lampe à incandescence â 16 bougies, on arrive à une somme de 99700 bougies pour les lampes à arc et. de 60320 bougies pour les lampes à incandescence, soit à un total général de 160020 bougies.
- II en résulte que, de 1885 à 1888, la quantité de lumière fournie par l’électricité, s’est élevée de 160020 à 900896 bougies.
- La station centrale municipale de lumière électrique à Bradford est presqve terminée et un essai préliminaire des machines et dynamos aura lieu cette semaine. L’inauguration officielle se fera dans un mois 011 six semaines.
- La Compagnie du chemin de fer de Paris-Lyon vient d’introduire l’éclairage électrique dans quelques voitures perfectionnées de r° classe. Le courant est fourni par des accumulateurs et le système paraît donner des résultats satisfaisants.
- Une installation d’éclairage électrique faite par un ingénieur américain a été inaugurée dans les rues de Merida, la capitale de Youcatan le 3 avril dernier.
- La station fournit également le courant à un nombre considérable d’industries diverses, à raison de 40 centimes par cheval et par heure.
- Télégraphie et Téléphonie
- Les recettes du département des télégraphes en Angleterre pour le deuxième trimestre de l’année courante témoignent d’une augmeniation très considérable de ce service. Cette augmentation est de 1 125000 fr. sur les recettes du même trimestre de l’année 1888.
- Les quatre trimestres des deux années ont donné les résultats suivants :
- Sept. 3o Déc. 3 ï Mars 3i Juin So Total
- 1888-9 *4125000 12895000 13000000 13125000 53125000 fr. 1887-8 13500000 12125000 12000000 12000000 49676000 fr.
- La Chambre des députés de Wurtemberg vient de voter les fonds nécessaires à la construction de la première ligne télégraphique souterraine dans ce pays. Le trafic entre Stuttgard et Francfort (5 à 600 dépêches par jour) d’une part et entre Stuttgard et Berlin (200 télégrammes par jour), a jusqu’ici dû être expédié par une seule ligne aérienne dans chaque direction, ce qui a donné lieu à de nombreux retards et au mécontentement du public.
- La nouvelle ligne souterrtaine ira de Stuttgard à Pforzheim sur la frontière badoise et sera continuée sur le territoire de Bade jusqu’à Carlsruhe. La dépense est évaluée à environ 280000 fr.
- On annonce de Bruxelles qu’on se propose de placer un câble télégraphique entre Ostende et l’Amérique.
- Le Comité d’organisation de l’Exposition de Birmingham a chargé XUnited Electrical C° de fournir le matériel nécessaire d’une ligne téléphonique à I’Intérieur'de l’Exposition.
- On annonce que M. Edison visitera l’Exposition de Birmingham à son retour de Paris.
- On annonce que M. de Meritens vient de construire une nouvelle dynamo de démonstration pouvant être tournée à la main et alimentant 5 lampes à incandescence de 10 bougies.
- Notre confrère X Electricita de Milan annonce que la station centrale de cette ville alimente actuellement 3075 lampes à incandescence de 8 bougies, 4039 de 10, 6817 de 16, 158 32 et 1 de 50 bougies. Les lampes à arc sont au nombre de 379 dont 227 du.système Thomson-Houston et le reste du type Siemens. Le nombre total de lampes alimentées est donc respectivement de 12890 et 379
- La communication téléphonique entre Vienne et Prague sera inaugurée vers la fin du mois d’août prochain.
- La République de San-Salvador contient 93 bureaux télégraphiques, avec 2240 kilomètres de fils. Les bénéfices de l’exploitation des télégraphes pour l’année dernière se sont élevés à 32450 fr.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Electrique — Paris. 31 boulevard des Italiens.
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- La Lumière Elëctrique
- Journal universel d!Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXIII)
- SAMEDI 27 JUILLET 1889
- N” 30
- SOMMAIRE. — L’aluminium et son électro-métallurgie; GustaVe Richard. — Comptetir électrique système Clerc; Em. Dieu-donné. — Sur les équations générales du mouvement de l’électricité; P.-H. Ledeboer. — Sur la distribution de l’énergié par l’électricité; M. Leblanc. — Leçons de chimie; Adolphe Minet. — Sur l’histoire de l’électromètre; G. Peliissier. — Chronique et revue de la presse industrielle : Angleterre. — Revue des travaux récents en électricité : Siir la force élec-tromotfice de contact, par M. N. Pitschikoff. — Sut l’électrolyse de l’eau distillée, par M. Ei Duter. — Le télégraphe fnultiple à signaux Morse de Kuhnhardt. — Sur les décharges disruptives dans les gaz, par MM. Paschen, Wolf Jaumânrl. — Nouvelle méthode de mesure des hauts potentiels, par M. Waitz. -- L’application des réflecteurs à l’éclairage des rues. — Variété : L’Eclairage électrique du château royal de Pelesh— Faits divers.
- L’ALUMINIUM
- ET
- SON ÈLECTRO-MÉTALLURGIEO
- Le principe du procédé électrolytique récemment proposé par M. C. M. Hall (*) n’est pas absolument nouveau ; il consiste, en effet, à dissoudre de l’alumine dans un bain fondu de fluo-rured’aluminiumetde calcium,puisàfaire traverser la masse en fusion par un courant électrique. L’alumine se résout alors en ses éléments ; l’aluminium au pôle négatif, et l’oxygène à l’électrode positive. Ces électrodes sont en charbon si l’on veut obtenir de l’aluminium pur; lorsqu’on veut obtenir un alliage, on fait l’électrode négative du métal que l'on veut allier à l’aluminium.
- Le fluorure d’aluminium est mélangé au fluorure de calcium dans le rapport de 169 à 78 environ en poids; ils s’unissent pour former un fluorure double d’aluminium et de calcium plus fusible que ses constituants, deformule A/2Ca F/8. Le fluorure d’aluminium s’obtient en traitant de
- f1) La Lumière Électrique, 7 mai, 16 juilllct, 13 août 1887. 20 janvier, 1" septembre et 9 novembre 1888.
- (l) Brevets anglais 5669, 5600 de 1889.
- l’alumine hydratée par un excès d’acide chlorhydrique.
- On peut aussi employer comme bain de fusion un fluorure triple d’aluminium de sodium et de calcium obtenu par la fusion de 420 parties de cryolite (N a6 Alz F/12), 234 parties de fluorure de calcium et 507 parties de fluorure d’aluminium en poids ; mais les proportions de ce bain peuvent varier sensiblement sans en changer l’efficacité,
- Le creuset, chauffé par un foyer et dans lequel on électrolyse le bain fondu, est en fonte protégée à l’intérieur par un garnissage de charbon. La pâte de charbon de cornue pulvérisée et de goudron qui constitue ce garnissage est d’abord tassée autour d’un mandrin puis chauffée au rouge: il faut éviter avec soin d’y laisser aucune trace d’impureté, poussière ou terre, qui se dissoudrait, et permettrait à l’aluminium d’atteindre le métal du creuset.
- On peut, ainsi que l’indique la figure 1 employer comme électrode négative le garnissage même du creuset G : l’électrode positive p occupe alors le milieu du creuset.
- L’aluminium réduit par l’électrolyse tend à flotter sur le bain fondu et à s’y oxyder au contact de l’air ou de l’électrode positive. On évite cet inconvénient en munissant, pour la réduction de l’alu-miniürn pur, le creuset d’un couvercle qui laisse
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- LA LüMlÈRË ELËCTRIQÜË
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- passer les tiges des électrodes p et n(fig. 2), percé d’un trou pour l’échappement des gaz, et pourvu d’une cloison en charbon séparant les électrodes. L’aluminium monte, à mesure qu’il se réduit, du
- Fig. 1 et 2. — Hall, ’
- côté de l’électrode négative seule, d’où on l’enlève de temps en temps après avoir retiré le couvercle. On peut d’ailleurs abaisser la densité du bain de fusion en lui ajoutant des sels plus légers, par exemple 2/3 de son poids de fluorure double de potassium et d’aluminium ; l’aluminium réduit se concentre alors au fond du bain.
- L’électrode négative doit être renouvelée de temps en temps, mais le bain fusible dure très longtemps. Ce bain s’empâte peu à peu et sa résistance augmente, mais on évite en partie cet engorgement par l’addition de 3 à4 0/0 de chlorure de calcium, qu'il faut entretenir en raison de sa volatilité.
- M, Hall emploie, pour la réduction de l’alumine,
- Fig. 8. —Netto, orouset rôvorsibie
- des courants de basse tension: six à dix volts au plus.
- procédé électrolytique proposé par M. Hoampe consiste essentiellement à électrolyser à unetempé-rature de iooo° environ, un mélange de cryolithe et de sel marin. Un peu au-dessus de 1 ooo°, le sodium se dépose au pôle négatif et l’aluminium
- se précipite en globules. Ce procédé, qui ne parait pas bien nouveau, n'a pas encore, pas plus que les précédents d’ailleurs, été appliqué dans l’industrie, du moins suffisamment pour pouvoir en apprécier la valeur pratique.
- M. Nahnsen prétend, au contraire, séparer directement l'aluminium par I'électrolyse de ses sels à une très basse température, maintenue artificiellement au moyen d’appareils réfrigérents convenablement disposés.
- 11 n’en est pas de même du procédé électro-
- f I Gm
- Fig. 4. — Notto, convertisseur continu
- thermique de M. Hérault, bien connu de nos lecteurs (*). Ce procédé est actuellement exploité par la société électro-métallurgique française dansson usine de Froges près de Brignoud (Isère) qui dispose d’une force hydraulique considérable, dont elle n’utilise actuellement que 750 chevaux. L’usine de Froges fabrique principalement les alliages d’aluminium, laitons, bronzés, étains alumi-nés et le ferro-aluminium, dont l’emploi se répand de plus en plus dans la fonderie et dans la fabrication de l’acier de moulage. L’aluminium des ferro, au titre de 10 à 15 0/0, agit principalement comme un désoxydant énergique, qui absorbe, en
- 0) La Lumière Électrique, 3 novembre 1888 p. 205.
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- JOÜkNAL VmVEkSËL D’ÊLECTMCITÊ
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- se transformant en alumine, presque tout l’oxygène de l’acier. L’acier traité en fusion par un centième environ de son poids de ferro-aluminium coule comme de la fonte, presque sans dégage-mentde gaz, et fournit des moulages sans soufflures.
- Le procédé chimique du professeur Curt Netto (’) a été récemment l’objet de plusieurs perfectionnements importants.
- La figure 3, représente un type de creuset per-ferctionné dont le couvercle, solidement maintenu par les pinces d, porte, attaché par les pointes c, une galette de sodium b. Une fois ce creuset fermé sur la masse de cryolithe et de sel marin en fusion, on le retourne plusieurs fois au moyen des pinces de manière que le sodium, plus léger
- Fig. 5. — Netto, eonvertissour Heaton
- que le bain fondu, le traverse en tous sens, s’y mélange vivement, et provoque très rapidement la réaction réductrice. On ne perd presque pas de sodium, mais il est difficile de maintenir le couvercle parfaitement étanche avec des creusets en terre, et d’éviter, avec des creusets en fer, la présence d’un peu de fer dans l’aluminium.
- Lorsqu’on veut produire l’aluminium d’une façon continu on emploie un convertisseur analogue à celui que représente la figure 4. Ce convertisseur A est chauffé par une flamme que développe, dans le tuyau e, un mélange d’air amené par le tuyau g et de gaz combustible venant d’un gazogène au tuyau /. Une fois le bain fondu par cette flamme, on introduit en a, le sodium liquide ou solide, puis on ferme l’arrivée du gaz en/, et l’on fait basculer lentement le convertisseur autour de son axe a. La réaction terminée, on évacue par l’orifice de coulée j l’alu-
- minium et sa scorie. Le convertisseur peut être en fer nu ou protégé par un garnissage.
- M. Netto a aussi proposé pour la réduction de l’aluminium l’emploi d’un procédé analogue à celui de M. Heaton pour la fabrication de l’acier au nitrate (*). Le sodium fondu est refoulé en F — fig. 5, au bas du convertisseur — en place du nitrate du procédé Heaton — au travers du bain de fusion : la grille d’aluminium/, qui diffuse en petits jets le sodium dans le convertisseur, fond graduellement, et doit être fréquemment remplacée. On reconnaît que l’opération est terminée
- Fig. 6. — Netto, fabrication du sodium
- quand il se présente au haut du convertisseur du sodium non décomposé. On vide alors ce convertisseur en le faisant basculer. La pompe G, qui aspire le sodium fondu en H et le refoule dans le convertisseur, est renfermée dans une enveloppe L, maintenu à une température de 100 degrés environ.
- Le succès commercial du procédé Netto repose, comme on le voit, sur le bon marché du sodium ; aussi M. Netto a-t-il proposé une méthode particulière pour la production économique et rapide de ce métal. Une cornue en fonte b(fig. 6), longue et plate, pleine de coke ou de charbon de bois porté au rouge incandescent, reçoit en d, à sa partie supérieure, de la soude caustique maintenue en
- C1) Lumière électrique, 1 sept. 1888, p. 427,
- C1) Gruner. Examen du procédé Heaton, 1 vol. Dunod, 1869,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- usion dans le récipient e. Cette soude, qui tombe en gouttes sur le charbon incandescent, se décompose presque instantanément, et la vapeur de sodium, qui se dégage librement au travers de la colonne de charbon, va se liquéfier dans le condenseur g. La soude non décomposé et le carbonate de soude formée pendant la réaction se précipitent au fond de la cornue. Chaque cornue produit environ 40 kilogrammes de sodium par jour.
- Les procédés Netto sont employés en Angleterre par la Alliance Aluminium C°, de Wallsend ohTyne. Le sodium reviendrait à 2,50 fr. le kilogramme. On emploie environ 2 1/2 kil. de sodium
- Fig. 7. — Grabau
- par kilo d’aluminium. L’aluminium presque pur (99,5 0/0 al) se vend 65 fr. le kilogramme.
- Le procédé Castner (2) continue à se développer; l’usine d’Oldbury est actuellement outillée pour produire 1500 kilos d’aluminium par jour(3), au prix de 35 francs environ le kilogramme.
- Nous citerons pour terminer quelques procédés récemment proposés pour la préparation du sodium et de l’aluminium.
- M. Forster propose de préparer le sodium en réduisant la soude au moyen d’une injection d’un gaz carburé, tel que le gaz d’éclairage, en jets multiples au travers de la soude fondue (*).
- (*) Lumière é/ectrigue, i sept. 1888, p. 425. (') Enginerning, 22 mars, 1889, p. 285.
- 0) Brevet anglais 9391 des 27 juin 1888.
- M. Faurie emploie, pour préparer l’aluminium, un mélange de soufre, de charbon et d'aluminium, qui forme au rouge des vapeurs de sulfure de carbone et de sulfure d’aluminium : ce dernier sulfure se décompose au rouge blanc en abandonnant l’aluminium en grenailles. Le mélange de soufre, de charbon et d’alumine est constitué, en réalité, par une pâte obtenue en brassant, avec 500 grammes d’acide sulfurique, 1 500 grammes d’alumine délayée dans un demi-litre de pétrole. Le tout, chauffé au rouge et pulvérisé, est ensuite maintenu au rouge blanc, pendant trois heures, en présence de la moitié environ de son poids de cuivre ou de fer, qui forment avec l’aluminium un alliage grenaillé plus ou moins riche.
- MM. Stephan et Soutberton (*) proposent de
- £ g- 8. — Grab au,coupe X fig. 7
- traiter par des vapeurs d’acide fluorhydrique un mélange d’alun et d’émery porté au rouge. On fait passer le courant d’acide fluorhydrique au travers de la masse incandescente jusqu’à ce qu’elle devienne pâteuse : lajfusion précipite des granules d’aluminium ferrugineux, dont on enlève le fer par des lavages à l’acide sulfurique étendu.
- Lorsqu’on veut, au contraire, produire un alliage de fer et d’aluminium, on mélange une pâte séchée d’alun, d’ammoniaque et d’émery avec cent parties d’hématite, et l'on traite le tout dans un haut fourneau.
- Une addition du mélange d’émery et d’alun en proportion de 4 0/0 au bain d’un four à reverbère donne, après le pudlage. un excellent acier d’outils aluminé.
- Le procédé proposé par Mi L. Grabau, de Hanovre est lé suivant :
- Oh chauffe dans deux cornues séparées, eri
- (!) Brevet anglais. 10266 de 1888.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i55
- fonte, D et E (fig. 7), du fluorure d’aluminium et du sodium. On chauffe d’abord au rouge sombre le fluorure d’aluminium en D, puis le sodium en E, et on introduit ces réactifs dans le récipient F, refroidi par une circulation d’eau. Le fluorure en grenailles tombe au-dessus du sodium fondu, admis le premier au fond du convertisseur F, et qui reste recouvert par le fluorure pendant toute la durée de la réaction.
- Les proportions de sodium et de fluorure d’aluminium sont telles que leur réaction produise le fluorure double (Al2F66NaF) qui est très-fusible : elles sont données par la formule :
- 2(A13F6) + 6Na = 2 Al -F AljFa, 6NaF.
- Le fluorure d’aluminium doit être chauffé à 600 degrés environ, et comme il recouvre, à l’état pulvérulant, le sodium fondu, la réaction se propage per descensum au lieu de se produire dans toute la masse et vivement par la montée du sodium au travers du fluorure en fusion. Cette réaction dégage, une quantité de chaleur suffisante pour fondre toute la masse; mais une partie de la cryolithe artificielle ainsi produite se solidifie sur les parois froides du creuset, et les protège, en même temps que l’intérieur de la masse très fusible reste assez fluide pour permettre à l’aluminium de se précipiter en culot sans l’emploi de fondants. La réaction ne dure que quelques secondes, puis on déverse le creuset (fig. 8) dans une poche de coulée G, également rafraîchie par un courant d’eau.
- Gustave Richard
- COMPTEUR ÉLECTRIQUE
- SYSTÈME CLERC
- Nous avons remarqué dans l’Exposition du syndicat des brevets Clerc Gravier, un compteur d’électricité, digne de fixer la sérieuse attention des électriciens.
- Le compteur a pour principe de ramener à zéro un appareil aux déviations proportionnelles et d’opérer l’enregistrement proportionnellement aux déviations.
- A cet effet, un wattmètre est suspendu sur deux pointes ou deux couteaux ; de ce mode de suspension résulte une parfaite sensibilité (fig. 1).
- La force antagoniste réside dans un poids réglable.
- Si l'angle maximum de déviation ne dépasse pas 20 degrés, les variations d’action du poids corrigent les variations d’effets dues aux différences des positions respectives des cadres, et pratiquement, les déviations sont proportionnelles.
- Le wattmètre porte un cliquet qui glisse sur la jante lisse d’une roue concentrique quand l’appareil s’incline vers le point où il donnera une indication et qui, au contraire, mord sur la pente quand s’opère le retour à zéro.
- L’axe de la roue lisse est pourvu d'un engrenage commandant l’appareil enregistreur.
- Le wattmètre est ramené, avec lenteur, à zéro par l’intermédiaire d’une manivelle que meut une horloge électrique, système V. Reclus (fig. 2 et 3), qui le laisse revenir lentement à sa position d’indication une fois toutes les minutes, par exemple, en poussant une tige verticale fixée au wattmètre. Celui-ci est soumis simplement à un mouvement d’oscillation peu fatiguant.
- Cette tige verticale reliée au wattmètre porte une aiguille qui vient sur un cadran indiquer en hectowatts l’énergie développée, tandis que les cadrans indiquent l’énergie dépensée en hecto-watts-heure.
- Telles sont, en substance, les dispositions principales de cet intéressant instrument.
- Il existe un autre modèle où l’horloge est supprimée et remplacée par une bobine attirant un noyau de fer qui ramène le wattmètre à zéro.
- Dans ce cas, une horloge unique placée à la station centrale actionne simultanément cette bobine dans tous les compteurs qui ne renferment alors qu’un wattmètre, une bobine de rappel et un enregistreur.
- 11 est vrai qu'alors, un conducteur supplémentaire devient nécessaire dans la canalisation, dépense minime pour les usines qui se créent.
- Les supports des cadres sont constitués par de la fibre ou bien sont fendus pour permettre facultativement l’emploi du courant continu et du courant alternatif.
- Etude des réactions intervenant dans lé compteur.
- Pour obtenir un appareil parfait, il faudrait que
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’effet des réactions fût indépendant de la position du cadre mobile et que le poids antagoniste s’accrût proportionnellement à l’angle a (fig. 4).
- 11 n’en est pas tout à fait ainsi, mais l’erreur est pratiquement négligeable.
- Le poids ne varie pas comme l'angle a niais comme le sinus de <x. L’erreur est donc en raison de a — sin a; elle tend à augmenter la valeur de l’indication du compteur.
- La réaction des cadres est assez complexe.
- Pourtant, en supposant l’axe du cadre mobile, son axe de suspension et l’axe du cadre fixe placés sur une même ligne et en supposant encore les rayons des cadres égaux et les cadres réduits à des lignes représentées en A, B, C : la réaction de A et B sur C variera comme
- 1 4. -J -
- AC2 B C2
- Soit K l’angle de départ du wattmètre avec l’axe O B.
- ÂC2 = ÂD2 + CD2 = ÂÔ2 -f ÔD2 + 2AOXOD + CD* OD2 + CD2 = R2 ÂO2 = R* O D = R cos (K + oO A C2 = 2 Rs + 2 R2 cos (K -f «)
- BC2 = CD2 4- BD2
- = ÜT)2 + BÔ2 + ÔD2 — 2 B O x O D __ CD2 + ÔD2=R2 BD2=R> OD = Rcos(K+«) B C2 = 2 R2 — 2 R2 cos (K + a)
- AC2 ~ BC2 2Ka + cos ~ 2R2 — 2R2 cos'vK+«)
- ________4R2_______ 1
- — 4R1 — 4R* cos (K+ai R* sin2 (K + a)
- La réaction varie donc comme . -—. au
- sin2(K-l- a)
- lieu de rester constante c’est-à-dire égale à 1. L’action du cadre mobile faiblit, passe par un
- Fig. 3 et 3
- minimum quand K-f a = 90 degrés et puis augmente. Cet effet tend à diminuer la valeur de l’indication des compteurs.
- L’erreur ici sera donc
- ÏEïlR+üj “ 1 ou cotS2 (K + “>
- Voyons l’effet des deux erreurs qui d’ailleurs tendent à se compenser quand a varie de o à 20 degrés. Dans ce cas, K+.x varie de 80 à 100;
- cotg2(K-f a) varie comme tg2±-, a allant de o
- 2
- à 20 degrés
- Le maximum à 10 degrés est 0,03.
- Pour a — sin a le maximum est pour 20 degrés 0,01.
- Comme l’erreur due au poids se manifeste surtout par les grosses indications, l’erreur nette n’atteint guère 1 0/0 en pratique et cela en faveur de l’abonné.
- Cette erreur est compensée en partie, car si on examine l’effet dû au déplacement du cadre mobile, on voit que si le rayon du cadre fixe augmente, la réaction est plus constante. Si la proportion des cadres est de 1 à 4, l’effet reste constant pour a allant de o à 20 degrés. Dans ce cas on dépasserait le but puisqu’il faut corriger l’effet du poids.
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- Le cadre fixe étant plus grand que le cadre mobile, il y a donc encore tendance à corriger la petite erreur.
- En outre, comme le compteur ne recule pas et
- "Fig. 3
- enregistre le maximum indiqué entre chaque coup de manivelle, il n’est pas mauvais que le .compteur ait plutôt tendance à marquer trop peu.
- Pour régler l’appareil, on déplace le poids de réglage de façon que le wattmètre s’incline de 20 degrés pour l’indication maxima.
- Le rapport des engrenages, entre la roue lisse et l’enregistreur, varie en raison de l’indication
- Fig. 4
- maxima choisie. On règle ensuite l’horloge pour corriger la petite erreur possible dans le choix des engrenages.
- La manivelle doit être frôlée, mais le cliquet ne doit pas pousser la roue quand le wattmètre est à zéro.
- L’appareil ainsi présenté est une des plus heu-
- reuses solutions de la questions des compteurs d’électricité.
- Em. Dieudonné.
- SUR LES ÉQUATIONS GÉNÉRALES
- DU MOUVEMENT DE L’ÉLECTRICITÉ
- La théorie électromagnétique de la lumière, proposée en 1865 Par Maxwell, s’inspire de la théorie de l’unité des forces physiques et permet d’en entrevoir la confirmation.
- Ce n’est pas que la théorie de Maxwell ait été acceptée d’emblée par tous les physiciens : bien au contraire, même à l'heure actuelle, elle est considérée par beaucoup d’entre eux comme une idée philosophique, très belle en effet, mais ayant besoin de développements considérables avant de pouvoir être acceptée d’une façon définitive. Ce n’est, d’après eux, qu’une ébauche, n’ayant à son actif que très peu de faits précis. Cette théorie tout en expliquant sans ambiguité et très facilement certains phénomènes optiques est incapable, en effet, de fournir l’explication d’autres faits, et de plus certaines conséquences de cette théorie ne sont pas vérifiées par l’expérience.
- Mais n’a-t-elle pas ceci de commun avec presque toutes les autres théories des phénomènes physiques? Plus la science avance et plus on voit qu’une théorie réputée correcte n’est qu’une approximation grossière, incapable de prévoir et d’expliquer de nouveaux résultats d’expériences. La théorie ondulatoire de la lun.ière, par exemple, ne prévoit pas la dispersion, notamment la dispersion anormale de la lumière, et on n’est pas encore arrivé à fournir une explication plausible de ces phénomènes. 11 en est de même pour ce qui concerne la réflexion de la lumière sur des corps transparents et davantage encore sur des métaux ; il n’est donc pas surprenant que la théorie électromagnétique de la lumière ne soit pas parvenue à expliquer et à prévoir tous les phénomènes si délicats qu’on observe en optique, et nous ajouterons que ceci n’est pas une raison suffisante pour infirmer une théorie comme celle-ci.
- Les expériences récentes de M. Hertz ont montré qu’il est possible de produire réellement des
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- LA L UMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ondulations électriques de même nature que les ondulations lumineuses et que ces ondulations se propagent, se réfléchissent, se polarisent comme s’il s’agissait des ondulations lumineuses. Bien plus il est extrêmement probable que si l’on pouvait opérer sur des conducteurs de dimensions moléculaires, les ondulations obtenues par M. Hertz donneraient réellement naissance aux phénomènes optiques ordinaires.
- On voit immédiatement quel appoint considérable ces nouvelles expériences apportent à la théorie dont nous venons de parler, puisqu’elles permettent d’abandonner le domaine de la spéculation pure pour entrer dans celui de la réalité.
- Nous croyons donc qu’une étude d’ensemble sur l’état actuel de la théorie électro-magnétique de la lumière offre un intérêt considérable aux personnes, plus nombreuses qu’on le croit souvent, qui sont assez familiarisées avec l’écriture mathématique pour suivre les développements de cette théorie.
- Ce travail d’examen général nous paraîtrait d’autant plus opportun que la plupart des mémoires dont nous aurons à nous occuper sont disséminés dans des recueils .étrangers et n’ont pas été traduits. Nous ferons observer en outre que le traité de Maxwell date de 1873 et que, depuis cette époque, il y a eu de nombreuses publications à ce sujet.
- Nous commencerons par établir les équations générales du mouvement de l'électricité, en suivant la méthode de calcul indiquée par Helmholtz. Nous [ne croyons pas que jusqu’à présent on ait donné dans un ouvrage français, un extrait quelque peu étendu de ce travail, essentiel pourtant au point de vue de la théorie, car les équations de Helmholtz renferment, comme un cas particulier, celles que Maxwell a prises pourpoint de départ de sa théorie.
- I
- Pour établir les équations du mouvement de l’électricité, il faut tout d’abord connaître les lois qui régissent l’induction ; on y arrive en cherchant la loi relativé à l’action réciproque d’un élément de courant sur un élément voisin.
- Cette loi a été indiquée par Ampère, elle est classique et il existe plusieurs manières de l’établir. On peut, en effet, déduire cette loi dans le cas des courants fermés, de l’expression de l’éner-
- gie réciproque de deux courants. Nous suivrons la méthode, toute différente, employée par Ampère et nous donnerons une démonstration très succinte de la formule.
- Ampère admet, pour établir la loi des actions réciproques de deux éléments de courant, certains postulata, sur lesquels nous reviendrons plus loin. Ainsi il admet :
- i° Que l'action de deux éléments de courant est dirigée suivant la droite qui joint leurs milieux.
- 20 Que l’action qui s’exerce entre deux éléments de courant, dont l’un est situé dans un plan perpendiculaire à l’autre et passant par son milieu est nulle. Ceci doit avoir lieu par raison de symétrie ; autrement, quand on changerait le sens du courant dans le deuxième élément, l’action, qui est toujours dirigée suivant la droite qui joint les deux éléments, ne pourrait à la fois changer de signe et rester symétrique par rapport au plan.
- 30 Que l’action d’un élément peut être remplacée par celle de ses projections ou compc-santes suivant trois axes rectangulaires quelconques. Ceci est une conséquence de la loi des courants sinueux, loi qu’on peut facilement vérifier par l’expéiience.
- 4° Que l’action est proportionnelle au produit des intensités et de la longueur de chaque élément et qu’elle est fonction de la distance qui sépare les milieux des deux éléments. Comme la fonction reste la même pour deux éléments parallèles ou ayant la même direction, les actions ne diffèrent dans ces deux cas que par un facteur numérique.
- A l’aide de ces hypothèses, on établit la loi élémentaire d’Ampère de la manière suivante : Soient ds et da' (fig. 1) les deux déments de courant ayant leurs sommets en O et O’. Faisons passer un plan par OO' et ds ; ce plan fera, avec le plan qui passe par O O' et diun angle w. Soientd’ailleurs 0 = r,ds et 6' = r, da les angles que les éléments font avec la ligne OO' qui joint leurs sommets. En décomposant les éléments suivant trois directions perpendiculaires, on obtient deux courants élémentaires pour ds et trois pour da, ce qui donnerait lieu à 6 actions ; mais il est facile de se con-
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- • ---------
- vaincre qu’en vertu du deuxième postulatum 4, ces actions s’annulent, il ne reste donc que les actions des deux courants parallèles dy et dr\ et des deux courants dirigés suivant la même droite dx et dt. Or, on a :
- i dy «= ds sin 8 dr\ = da sin 0' cos to dx «o ds cos 0 d\ = du cos 0'
- Donc, si l'on représente par i et V les intensités des courants dans les deux éléments et par f(f) la fonction de la distance OO' = r qui intervient, on aura, pour l’action de l’élément dy sur d r\ une expression de la forme '
- i i’ ds du sin 8 cos 0' cos ;.> f (r)
- L’action des deux éléments d x et dt,, <\u\ sont dirigés suivant la même droite, sera exprimé par la fonction f (y) de la distance multipliée par un
- Fig. 1
- certain facteur inconnu b; elle est représentée par
- b i »' ds da cos 8 cos 6' / (r)
- L’action élémentaire totale est donc exprimée par
- i ds du (sin 8 sin 6' cos u> + h cos 6 cos 6') f (r)
- Le problème revient maintenant à trouver la valeur de la constante b et la forme de la fonction tir).
- On peut d’abord simplifier un peu l’expression précédente, par l’introduction de l’angle e = ds, de que font entre eux les deux éléments de courant.
- On a en effet :
- cos e a cos 8 cos 8' + sin 8 sin 8' cos o>
- ce qui djnne
- i i' ds da (cos e + (/; — 1) cos 8 cos 6') / (r)
- Pour dé .e: miner la fonction /(r), Ampère con-
- sidère le cas de l’action d’un courant rectiligne indéfini sur deux portions verticales et parallèles d’un cadre mobile ; l’expérience montre que l’équilibre a lieu quand les distances du courant indéfini aux courants mobiles sont proportionnelles aux longueurs de ces courants.
- On en déduit qce l’action du courant indéfini sur un élément parallèle varie en raison inverse de la distar ce. L’action élémentaire est donc en raison inverse du carré de la distance, et l’or, peut poser
- /(A= Kl
- K étant une constante qui est égale à l’unité lorsqu’on adopte le système électro-dynamique.
- Pour la constante b on montre, par expérience, qu’un courant circulaire est sans action sur un courant mobile autour d’un axe qui est perpendiculaire au plan du courant circulaire et qui passe par le centre de ce dernier, quand les deux extrémités du courant mobile aboutissent à l’axe.
- En développant la formule qui s’applique à ce cas, on trouve par conséquence (1)
- b = -l 2
- On a donc, pour la loi élémentaire, l’expression
- ,, i i' ds da f 3 „
- K—-------f cos e—| cos 8 cos 8'J (1)
- c’est h formule d’Ampère.
- Ampère avait trouvé que cette formule devait s'appliquer à des éléments de courants et par conséquent à des circuits non fermés; néanmoins elle n’a pu être vérifié jusqu’à présent que lorsqu’il s’agissait de circuits fermés. On peut donc ajouter à l’expression précédente des termes qui disparaissent par l’intégration double le long des deux circuits fermés.
- Les postulata sur lesquels Ampère s’est appuyé pour trouver sa formule ont été vérifiés par l’expérience, sauf celui qui suppose que l’action est dirigée suivant la droite qui joint les milieux des éléments,
- (‘) On trouve ce calcul notamment dans Jamin et Bouty Cours de physique, t. IV, p. 273.
- Jamin a proposé une manière plus simple pour déterminer la constante bt voir même ouvrage*
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- 160 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Ainsi, Grassman a trouvé une loi différente de celle d’Ampère, et dans laquelle l’action serait dirigée dans un plan perpendiculaire à droite qui joint les deux éléments de courant. Mais, comme nous n’avons pas besoin de cette expression pour ce qui va suivre, nous n'en parlerons pas (2). D’après la loi d’Ampère l’action, c’est-à-dire la force, étant dirigée suivant la droite de jonction r, le travail élémentaire a pour expression il s’en suit qu’on aura Lorsqu’il s’agit de deux circuits fermés, la première intégrale s’annule et il reste W = — - K n' J y ds da
- rf8 W = r d* F Comme on a pour des courants fermés
- l’indice 2 indiquant qu’il faut pour obtenir W effectuer une double intégration, d’abord le long du circuit a, et ensuite le long du circuit s. On a ainsi r r d* r . , r ccos 8 cos 8' — cos e . . ffdsdadsd<T-ff r dsd°'° on peut encore écrire :
- d* W = rd% F = K * l—rS da (cos e— | cos 6 cos 8') Wo-iK ii'Jf^dsda
- On peut déduire des conséquences importantes de cette formule en introduisant les dérivées de r par rapport à s et à a, c’est-à-dire les quantités Ce dernière formule a été trouvée par Neumann. Si l’on pose
- dr dr d% r ds’ da 6 ds da On a M —Jj ds da Il vient w = — i K * *' M
- Ys ds = —r~ dx b y—r— dy + ^-7-— d{ — c°s 0 * 4- da — — cos 6' da ds M étant ce qu’on appelle le potentiel d’un circuit sur un circuit voisin ou le coefficient d’induction mutuelle des deux circuits. S’il ne s’agit que d'un
- En différentiant une seconde fois, on obtient : seul circuit, on appelle ce terme le potentiel d’un circuit sur lui-même ou le coefficient de self-in-
- lïTa ds d(t = ~ r (?x + dy dr‘ + d< d 5) + ~r cos 0 cos û' ds da OU d* r 1 / \ ~ds~dâ = r V °S ® COS b ~ cos £) duction. L’énergie W représente le travail qu’il fauteffec-tuer pour amener les deux circuits depuis l’infini ou depuis une position assez éloignée pour que faction réciproque soit nulle, jusqu’à la position qu’ils occupent actuellement
- La formule d’Ampère peut donc s’écrire : On a ainsi W = — I K i i' J J ds da
- f _ wii'dsda (\ drdr d'r \ rs \2 ds da 1 ds da) Pour déterminer la valeur de la constante K, il
- Comme on peut mettre la formule (i) sous la forme nous faut dire quelques mots des unités. 11 existe, comm; on sait, trois systèmes d’unités électriques.
- .,r ,>ii'dsdaf . \ \ ii'dsda —K — ( cosO cos/—cossj—- K ——3—cosOcosù' i° Le système èlectrodynamique. — Dans ce système l’unité d’intensité du courant est définie
- (*) Voir Mascart et Joubert, Leçons sur l’Èlectrüifé, t. I, p.526. comme suit : L’action èxercéeëntre deux courants égaux, parallèles et d’une longueur égale à l’unité
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- i6i
- est égale à l’unité de force, ce qui veut dire que, dans la formule d’Ampère, on suppose le coefficient K = i.
- Comme l’expérience ne serait pas réalisable sous cette forrrie et qu’on ne pourrait par mesurer directement un courant d’après cette définition, on utilise d’après Weber (*) la disposition suivante : Le même courant traverse deux conducteurs circulaires, chaque conducteur renferme l'unité de surface; la distance des deux circuits est R, le plan d’un des courants est perpendiculaire et symétrique par rapport à l’autre, comme cela est indiqué dans la figure 2. Si D est le couple de torsion résultant de l’action réciproque, on aura l’unité de courant lorsque R3 D =1.
- En effectuant le calcul qui se rapporte à cette expérience, on verra que cette définition correspond, comme cela doit être, à K = 1.
- 2° Le système électromagnétique. — Pour définir
- les unités dans ce système, on part de la loi de Coulomb, relative à faction de deux masses magnétiques et on établit la relation entre l’intensité du courant et le moment magnétique d’un aimant par la théorie d’Ampère, exprimant l’identité, au point de vue des actions extérieures, entre un courant et un feuillet magnétique, dont la puissance serait égale à l’intensité du courant. Lorsque le courant, entourant la surface unité a une intensité égale à un en mesure électrodynamique, on peut le remplacer par un aimant dont
- le moment est
- y/
- -.On a donc, entre l’intensité 2
- en mesure électromagnétique im et celle en mesure électrodynamique la relation
- de moment y/i, on trouverait le même résultat.
- La force réciproque est comme cela est indiquée dans la méthode de Gauss égale à
- .__ 2 m mr
- * ~ r'A
- m et m' étant les moments magnétiques des deux aimants.
- 3° Le système électrostatique. — On définit l’unité de quantité d’électricité, celle qui exerce une force égale à l’unité sur une quantité égale placée à l’unité de distance, ce qui revient à écrire la loi
- de Coulomb sans coefficient f=lLïL.
- C’est le système de mesures mécaniques.de Weber.
- 11 est possible de mesurer une même quantité d'électricité en unités électrostatiques et en unités électromagnétiques; on peut déduire de ces mesures le rapport des unités; ce rapport est une vitesse, appelée vitesse critique et que nous désignerons par la lettre v; elle est égale au moins très approximativement à la vitesse de la lumière.
- Pour les intensités de courant, on aura une relation de la forme
- l.„ = V l ,
- 11 s’en suit qu’en prenant le système électrostatique, il faut faire dans les formules précédentes
- K = ~ = 2 As en posant A = ^
- En résumé, on a ainsi :
- K = 1 '.V = — - i i' JJ ----- dsda système électrodyn.
- K = 2 W=—i i' JJ ds dQ — magnétique
- K = ^=2AaW= — i i' A8 JJ co* d s d & — électro-stat.
- Va
- 11 s’en suit qu’on a pour la constante dans le système électromagnétique la valeur K = 2.
- En se rapportant à la figure précédente, dans laquelle on remplacerait les courants par des aimants
- Nous avons insisté quelque peu sur ce point, car nous emploierons quelquefois indifféremment les divers systèmes d'unités.
- En adoptant, comme le fait Helmholtz, le système électrostatique, on écrira le potentiel réciproque de deux courants sous la forme
- (i) Weber .Electrodyn. Maasbest, p. 259.
- P i i'
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- avec
- p = — A* ff ds d<s
- La force électromotrice induite par la variation de l’intensité et de la position du courant i a pour expression
- d (P i) e ~ ~~Si
- Les résultats de l’expérience sont conformes aux conséquences qu’on déduit de cette relation tant qu’il s’agit de conducteurs fermés Mais, comme on ne peut pas opérer sur des conducteurs non fermés, on ne peut pas affirmer que la formule s’applique également aux éléments de courant. On pourrait toutefois supposer que la loi reste la même, tant qu’il s’agisse de l’induction provenant d’une variation de l’intensité de courant. Le potentiel qui se rapporterait aux éléments de courant serait
- p = — A5 —— ds d a r r
- Mais il est évident qu’on pourrait ajouter à ce potentiel des termes disparaissant par la double intégration.
- M. Helmholtz a montré que la forme la plus générale sous laquelle on peut mettre le potentiel réciproque de deux élérpents de courant est
- />=—1a* l | (I + h) cos z + (i — k) cos 0 cos 6' j ds des
- en donnant aux angles e, 9 et 9' les mêmes significations que précédemment, et en adoptant le système des unités électrostatiques.
- La valeur de la constante k n’a pas encore pu être déterminée jusqu’ici puisque les expériences effectuées sur les courants fermés ne donnent aucune indication à cet égard, car le facteur h disparaît par l’intégration double. Il est à supposer que les expériences de M. Hertz, ou des expériences analogues fourniront quelques indications à cet égard.
- La formule de M. Helmholtz a ceci de particulier que, d’apres les différentes valeurs assignées à la constanfe h, on retrouve soit la formule deNeu-man (pour h — i), soit la formule de Weber (pour k— — i), soit la théorie proposée par Maxwell (pour k — o), M. Helmholtz a démontré toutefois que la constante h ne peut pas avoir une valeur négative, car on obtiendrait alors des résultats qui, bien
- que conformes au principe de la conservation de l’énergie correspondraient à un équilibre instable de l’électricité. On en déduit que la formule proposée par Weber ne peut pas être exacte.
- Ce sont ces différentes questions que. nous allons examiner maintenant en détail ; nous commencerons par la manière dont M. Helmholtz établit sa formule fondamentale.
- Pour trouver la forme la*plus générale de l'expression du potentiel se rapportant à deux éléments de courant et qui conduit à la formule de Neumann, lorsque les circuits sont fermés, M. Helmholtz s’appuie sur les considérations suivantes.
- Soit un conducteur s (fig. 3) allant du point a au point b dans lequel circule un courant d’intensité i, puis un conducteur a allant du point c au point d et dans lequel circule un courant d'intensité Soit Q la valeur réelle du potentiel des deux conducteurs et P la valeur calculée d’après la formule de Neumann. Lorsqu’on remplace le circuit s par un autre circuit st, aboutissant aux mêmes extrémités et dans lequel circule un courant de même sens et de même intensité, les potentiels Q et P prendront deux valeurs différentes soient Q! etPx. Conservons maintenant les deux conducteurs s et su mais donnons au courant qui circule dans uneintensité égaleà —i, la valeur du potentiel étant alors Qx, on aura à faire à un circuit fermé dont le potentiel est Q — Qx,d’où
- Posons
- Q — Qi = P — Pi Q = P + F
- on aura également
- Qx = Pj + F
- La fonction F est donc indépendante de la forme, de la longueur, de la position et de la direction du conducteur s entre a et b, pourvu que la position des extrémités reste invariable.
- On montrera de même que F est indépendant de la forme du conducteur c entre les points c et d pourvu que la position des extrémités ne varie pas.
- La fonction F ne dépend donc d’autres coordonnées que de celles des points a bc et d. Si l’on peut considérer les actions résultantes de deux courants l’un sur l’autre comme la somme des actions des éléments, on peut considérer les fonc-
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 163
- tions Q et F comme obtenues par l’intégration relative à s et o ; la fonction F qui ne doit dépendre que des coordonnées des extrémités des éléments, doit avoir la forme
- F = Flrf — Fa(, — Fie -t- Foc
- Chaque fonction FS(f etc. ne dépendant que des coordonnées bd etc.
- La seule grandeur de l’espace qui est complètement déterminée par deux points est la distance ; il faut donc que Pid. etc., soient des fonctions de la distance rld, etc. XLcs fonctions ne peuvent pas dépendre d’autres grandeurs, que des intensités/ et /' des courants.
- Si les deux conducteurs s et ose réduisent à des éléments infiniment petits D s et Do et si F est une fonction de la distance r de ces éléments et des intensités i et /', on aura:
- Cl r
- on voit que la valeur de dépend réellement
- de r comme les autres potentiels électriques; on peut de plus démontrer directement qu’aucune autre fonction de r autre que F = B iï r ne peut satisfaire simultanément aux deux conditions énoncées plus haut.
- M. Helmholtz pose, pour donner à sa formule généralisée du potentiel électrodynamique de deux éléments, la forme la plus convenable, la valeur suivante pour la constante
- B = - — - A*
- 2
- où h désigne une nouvelle constante.
- On trouve ainsi la forme énoncée plus haut :
- — ~ |(i4-/;) cos(Ds,D<7) + (i—h) cos (rDs) cos(Da) DsDaJ
- Firf - F„
- + F„c = Ds Da * ' ds da
- C’est donc la forme la plus générale de la fonction qu’on peut ajouter à la lormule de Neumann relative au potentiel réciproque de deux éléments de courant, sans changer l’expression relative aux courants fermés.
- M. Helmholtz fait deux hypothèses relatives à la fonction F.
- i° Il suppose que cette fonction F est directement proportionnelle aux intensités / et /’.
- 2° Il suppose que cette fonction dépend de la distance r d’une manière analogue à toutes les autres actions électriques qui se propagent uniformément dans toutes les directions à partir d’un élément de masse savoir : que le potentiel est proportionnel à ~ et la force proportionnelle à
- D’après ces hypothèses, on peut écrire
- d*_F , d\r ,
- ds de ds da
- oû B ëst Une constante. Comme on â
- M. Helmholtz a démontré en outre que la cons-
- tante k qui intervient dans cette formule ne pèut pas avoir une valeur négative ; pour arriver à cette démonstration, il faut établir les équations du mouvement de l’électricité, ce que nous ferons plus loin.
- Pour des circuits fermés, on retrouve d'après ce qui précède le potentiel indiqué par Neumann, c’est-à-dire
- — A1 if J j ~—y— (fs da
- Si l’on donne à k la valeur -f- i, on trouve
- _ As i i' —ü ds da r
- ce qui correspond à la formule de Neumann, en supposant que la formule soit la même pour les courants fermés ou non fermés.
- Si l’on faitA = — ij on trouve
- d* r ds da
- jcos (/', Ds) cos (r, Dit) — cos (Ds, Da)
- r
- ^cos 0 cos 6' — cos
- — A» i i'
- co9 6 cos 6' , . , ---------—- ds d a
- Cette expression correspond à la formule de Weben Comrrié la constante h de la formule de
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- 164
- Là LtÎMIÈRE ËLECTRIQÙE
- M, Helmholtz ne peut pas avoir une valeur négative, la formule de Weber doit conduire à des résultats erronnés. Pour examiner cette question, nous allons d'abord passer en revue la théorie préposée par Weber. La formule de Weber, a ceci de particulier qu’elle s’applique en même temps à l’électricité statique, à l’électricité dynamique, à l’induction et à l’attraction universelle.
- La formule de Weber est d’ailleurs la seule qui est basée sur la nature intime du courant électrique ; elle suppose que les deux électricités positives et négatives se transportent dans les deux sens opposés avec des vitesses déterminées. Les autres formules, comme celle de Neumann par exemple, ont pour point de départ l’action mécanique des circuits sans rien supposer de la nature intime du courant. Comme dans un conducteur parcouru par un courant électrique il n’y a pas d’électricité libre, sauf la faible quantité qui peut se trouver à la surface, on ne peut pas appliquer les théorèmes ordinaires de 1 électricité statique. Weber fait l’hypothèse que l’action de deux quantités d’électricité en mouvement ne dépend pas seulement de leur distance (d’après la loi de Coulomb), mais encore de leurs vitesses et de leurs accélé-ations.
- Ainsi il pose la formule
- considération de l’action de deux éléments consécutifs ds et ds' ; cette action est répulsive; elle a pour expression
- j. i i' ds ds'
- J 7»
- on y arrive par le calcul suivant que nous effectuons pour montrer comment on fait intervenir les intensités de courant dans la formule de Weber.
- Si±eet + e' représentent les quantités d’électricité qui se trouvent à chaque instant dans l’unité de longueur du conducteur, les quantités d’électricité contenues dans les éléments ds et ds' seront ± e ds et ± e’ ds'. Soient c et c' les vitesses des électricités dans le sens des conducteurs, de section invariable ; ces vitesses sont constantes et on dzr
- a par conséquent ^ = o.
- Désignons maintenant par f++ et/ 4— etc. les actions attractives ou répulsives de l’électricité, en mouvement ± eds contenue dxns l’élément ds, sur l’électricité, également en mouvement
- c'ds', on aura pour la
- dr
- vitesse -j2 successive-dt
- menl les expressions suivantes, le premier signe se rapportait à e et le second à e' :
- et le problème revient à déterminer les quatre courants p a 11 et m.
- On voit immédiatement que dans le cas de l’électricité statique on retrouve la loi de Coulomb ; cette formule renferme donc, comme cas particulier, les lois de l’électricité statique.
- Pour déterminer la constante n, on considère l’action de deux courants angulaires. Cette action est la même si les deux courants s’approchent ou s’éloignent du sommet B (fig. 4). Dans le premier
- cas, c’est l’électricité positive qui va vers B et
- djr_ d t
- est positif ; dans l’autre cas l’électricité positive va cl T
- de B vers A et est négatif. Comme l’action est la
- même il faut que la puissance
- d t
- pair ; le plus simple est donc d’admettre n = 2, ce que fait Weber»
- La valeur du coefficient * se détermine par la
- ®)+ + - 65)——<*-•>
- (37)- + =-'*•' (S)+ +
- En substituant ces valeurs dans la formule pré-cédénte et en tenant compte des signes deeetdee', on trouve pour les actions successivement
- /: i —~i ^1 + a (ci — <0* ds*>]
- /- -= |~I 4- a (Cl — c)2 ds rfs'J
- etc.
- En faisant la somme des quatre actions
- /+ -i, /- -)/-«• et/+ _
- on trouve pour l’action totale l’expression
- a __ i ir ds ds[__ qC c- a. c d ds ds'
- 2 r- ;*£
- L’intensité du courant est proportionnelle à la quantité d’électricité qui traverse la section du con^
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- JÔÜkNÀL ÜNÏVÈRSÈL D’ÊLÊCTRÎCÏtÉ * ièi
- ducteur dans l’unité de temps. On a ainsi, en désignant par a une constante
- i = a e c i' = a c' d
- et par une seconde dérivation
- _d*r d t1
- (§)’
- : (C — CV
- En substituant ces valeurs dans la formule précédente, on déduit pour a la valeur
- a*
- a = —7 16
- Pour trouver la valeur de m, exposant de l’accélération, Weber considère le cas de deux courants parallèles : cette action est d’après la formule d’Ampère :
- . i /' ds ds'
- t—
- Déterminons cette force, qui est attractive d’après l’action réciproque des quantités d’électricité; comme la vitesse est proportionnelle au rapport
- • r_____________ B____________________________(/
- d*'-
- de A O à A O' (fig, 5), il s’en suit que les quantités d’électricité s’approchent dans leurs mouvements de x à O et dex’ à O'; ces points étant dépasséselless’é-
- cl T
- loignent. La vitesse relative -jy.est donc d’abord
- positive, puis négative. Dans les éléments ds et ds' la vitesse est donc nulle et l’influence des mouvements de l’électricité se réduit ainsi à l'accélération
- z/2 a*
- relative—5.En prenant le cas le plus simple, on peut supposer le coefficient m = 1, il vient donc :
- d*r\
- dt*)
- La distance BB' = r est au-temps t
- f* = -= /-,» + (c — d)t t*
- A l’instant où.les masses électriques se trouvent
- en O et O' on a
- = o et il vient
- (<ai\...
- \dt*)m- r
- En substituant cette valeur dans l’expression de /il vient successivement :
- En faisant la somme des 4 forces, on obtient en identifiant avec la formule d’Ampère et en tenant compte des relations
- i = a c c
- f. __ 8 e cf c c* ds ds'
- r2
- On en déduit
- 8''
- Si l’on substitue ces valeurs de a 3 m et n, dans la formule principale, il vient
- d = n t’f r!
- ü- e e- c c' ds ds'
- /-=
- a% fdrV 1 ‘i*
- 16\dt) + 8 '
- d2 r j dV- j
- Telle est la formule de Weber. En posant comme le fait Weber
- 4 = c
- a
- C étant une constante sur la signification physique de laquelle nous reviendrons dans la suite, la formule devient
- en désignant par c et c’ les vitesses des électricités, c’est-à-dire par^/ et c’ t les chemins AO et A'OL On obtient, par dérivation, de r par rapport à i, cc et r,. étant des constantes
- Cette formule contient, comme nous l’avons déjà dit, l’expression fondamentale dont on peut déduire les lois de l’électrostatique, de l’électro-dynamique et de l’induction. Elle renferme en
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 1.66
- effet la loi de Coulomb, lorsque ^électricité est en repos; quant aux actions électrodynamiques, il faut qu’elle conduise à la formule d’Ampère, que nous avons établie plus haut ; ce qui est facile à montrer.
- Il suffit d’écrire comme nous l’avons déjà fait précédemment les actions des électricités positives et négatives qui circulent dans chaque conducteur et de faire la somme de ces actions.
- Soient ± eds et ±ë ds' les quantités d’électricités qui se trouvent dans les éléments ds et ds',
- • ds d sf
- puis ~=c et —^== c> les vitesses de ces quantités d’électricités ; le problème revient alors à for-
- d-Y cfi Y
- mer la vitesse et l’accélération -r^9, dt d v
- Pour la vitesse on a :
- — i dans la formule de M. Helmholtz, on trouve les mêmes résultats que ceux indiqués par la formule de Weber.
- P.-H. Ledeboer
- (A suivre)
- SUR LA DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE
- PAR. L’ÉLECTRICITÉ
- DEUXIÈME PARTIE
- TRANSMISSION DU TRAVAIL AU MOYEN DES: COURANTS ALTERNATIFS
- ) ° Solutions actuelles
- dr dr ds d r ds^ _ d r , , dr
- dt ds dt^~ ds’ dt ° d s C ds'
- 11 faut former les quatre quantilés
- (£)+V (£)__• (£)+_*<(£)- +
- en donnant en c et c' les valeurs positives ou négatives suivant le sens dans lequel se meut l’électricité.
- On donne ainsi :
- + +
- (éLŸ -félY (ïl\*
- \dt) -- \d t) + —'" v t) -+
- =8cdÿ ~
- d s ds'
- Pour ce qui concerne l’accélération, on a
- /*y . „ dîr éi il j- üLü(tiY
- d t1 d s2 \dt) + 2 ds ds' dt dt + ds'* \d t )
- A. « On utilise la réversibilité des machines dynamos à courants alternatifs ordinaires ».
- On peut supposer que les inducteurs de la machine utilisée comme réceptrice soient constitués par des aimants permanents ou par des électro-aimants excités par un courant continu. La-self-induction du circuit traversé par le courant alternatif sera très faible si l’armature de cette machine ne contient pas dé fer, et sa résistance apparente ne sera pas beaucoup plus élevée que sa résistance réelle.
- Si nous appelons 1 l’intensité du courant qui alimente l’armature, M le coefficient d’induction mutuelle des deux circuits etco l’angle do nt on fait tourner l’armature, le couple moteur F développé sur l’axe sera toujours donné, à une constante près, par la formule
- En opérant comme pour la vitesse, on trouve que la somme algébrique devient
- L’action totale devient alors, eh tenant compte des relations, i — aec et i' =ae’ c' :
- ,___ i i* ds ds' / i dr dr _ d* r \
- /* \2 d s ds' 1 ds ds'J
- C’est la formule d’Ampère trouvée plus haut.
- U nous reste encore à voir que si l’ori fait h =
- Dans les dynamos à courants alternatifs ordinaires, l’armature comporte un nombre . pair de bobines identiques régulièrement disposées le long d’une circonférence, et l’inducteur présente un nombre égal de pôles alternativement positifs et négatifs disposés de la même manière.
- Chaque fois que l’armature a tourné de l’angle qui sépare les axes des deux pôles consécutifs, le coefficient M repasse par les mêmes valeurs, mais le sens dans lequel le flux MI traverse l’armature a été changé. Une même variation décè flux pro-
- (*) Voir La Lumière Électrique du 15 juillet 1889.
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- Journal ünïvërsëL d*électricité 167
- duira dans l’armature une force électromotrice, égale et de signe contraire à celle quelle eût produite dans la première position.
- Autrement dit, si une variation de flux l^M
- détermine une force électromotrice I dans l’armature, lorsqu’elle est dans sa première position, la même variation de flux déterminera une force
- électromotrice — I lorsque l’armature aura
- tourné de l’angle désigné çi-dèssus.
- Si l’armature tourne avec une vitesse constante,
- les variations de la fonction 1 seront les mêmes
- d ta
- à un facteur invariable près, que celles de la fonc-
- . .d M tion I —tt-dt
- On pourra donc poser, en ne prenant que le premier terme du développement de Fourier :
- .dM . . t I -j— = u. I sin 2 it = •a ta T
- Dans cette expression :
- [x et I représentent deux constantes,
- T est le double du temps que met l’armature pour passer de la première position à la seconde,
- Pour t — o les axes des bobines de l’armature de vraient coïncider avec ceux des pôles inducteurs.
- Pour que le couple F soit toujours de même signe, il faut évidemment que les variations de l’intensité P aient la même période que celles dM
- de I
- dt
- On pourra donc écrire.
- 1' = A sin 2 tt ( ~
- d’où
- F =- ja I A £sin* 2 7t Y cos 2 tt 9 — sin 2tt ^
- t .
- COS 2K - Slll
- On voit donc immédiatement que la valeur moyenne de ce couple, la seule qui nous intéresse, aura pour expression :
- F = ^ {jl I A cos 2 Tt 9
- Pour qu’une semblable machine puisse être utilisée comme réceptrice, il faut que les variations du coefficient d’induction mutuelle dés inducteurs et de l’armature, et celles du courant qui traverse
- cette dernière aient même période. L’axe de la machine doit avoir une vitesse de rotation rigoureusement déterminée.
- La machine prendra d’elle-mème cette vitesse si son moment d’inertie est très petit par rapport aux forces mises en jêu. Cela ne pourra avoir lieu que si elle est de petites dimensions, mais nous pourrons toujours supposer qu’on la lance au départ. Si la valeur du couple résistant développé sur
- son axe est toujours plus petite que 1 jx 1 A, la
- machine tournera d’une manière continue, seule la
- différence de phase cp des fonctions Y et variera
- de façon que 1 équilibre dynamique soit toujours réalisé.
- Rendement. — Si R est la résistance de l’armature et p celle des inducteurs, la quantité de chaleur dégagée par seconde dans le système aura
- pour expression p i2-f ^ R A2. Nous négligerons
- les pertes dues au courant de Foucault ou au phénomène d'hystérésis.
- On peut poser, en désignant par K une cons-
- . . dta K
- ,ante- 7t = T
- Le travail disponible par seconde sur l’axe de la machine sera donc :
- IN. , .
- ^ (il A cos 2 u 9
- et le rendement m :
- K (X I A CDS 2 Tt 9
- K |x I A cos 2 Tt 9 + T (R A1 + 2 p I*;
- d)
- Exprimons A en fonction de l’angle cp et de la force électromotrice.
- Celle-ci pourra être représentée par la formule.
- E = E, sin 2 tt ^
- Les quantités E0 et ']/ étant deux constantes.
- Soit L le coefficient de self-induction de l’armature, nous aurons
- E„ sin 2 tt = R A sin 2 tt — cp^ -j-
- 2tt, . /t \ , K , . y
- y I A COS 2 TC I ^ — 9 I + (J. I s:n 2 Tt JjT
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- i68
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- : Pour que cette équation soit satisfaite à chaque instant on doit avoir :
- ^ K
- ; - E, cos 2 it == R A cos 2itip+tijp-LAsin2iti{> + ^ p. I
- 2 *jt
- v—E, sin 2 it 1T= — RA sin 2itç+ LA cos 2 ir <p
- -d’où:
- E.«= (r2 + L2^ A2 + ~ (A2 |2 + ~ V. I (RACOS27TÇ +
- i 21t, . . \
- "Y- LA sin 2 « p )
- Cette équation donnera la valeur de A. Si nous 'la transportons dans l’équation (i), nous aurons l’expression générale du rendement.
- Nous voyons immédiatement que celui-ci diminue au fur et à mesure que la différence de
- phase <p s’approche de -, c’est-à-dire, lorsque le
- Fig. 8
- travail demandé à la machine devient de moins en moins grand.
- ' Comme, dans la pratique, on devra prévenir les accroissements brusques du couple résistant et que s’il venait à dépasser une certaine limite, la machine s’arrêterait sans pouvoir se remettre en marche d’elle-même, on sera conduit à faire en sorte que la valeur moyenne de l’angle tp soit assez élevée.
- Nous ne pensons donc pas qu’il soit possible d’obtenir avec de semblables machines employées comme réceptrices des rendements aussi élevés qu’avec les machines à courants continus.
- D’un autre côté, à moins d’employer des machines à aimants permanents telles que celles de l’Alliance ou deM. Meritens, qui sont coûteuses et encombrantes, l’alimentation des inducteurs présente beaucoup de difficultés, soit qu’on veuille redresser une partie du courant alternatif transmis soit qu’on adjoigne à la machine une petite dynamo à courants continus qu’elle mettra en mouvement une fois qu’on l’aura lancée.
- Reste enfin la question de la mise en train qui exige lorsque la réceptrice acquiert une certaine importance, qu’on lui adjoigne un véritable moteur auxiliaire.
- B. Solution de M. Testa
- A peu près à la même époque, MM. Ferraris en Italie, Borel en Suisse et Tesla en Amérique ont signalé une propriété intéressante des champs magnétiques développés par les courants alternatifs.
- Considérons deux bobines circulaires concentriques A et B faisant un angle droit entre elles.
- Si on lance un courant alternatif dont l’intensité ait pour expression
- . » f
- I = J sin 2 ic ^
- dans la bobine A, la force magnétique développée
- Fig. 9
- sera proportionnelle à l’intensité I et dirigée suivant l’axe x.
- Si on lance un courant alternatif de même période T, mais dont les oscillations soient en retard sur celles du premier d’une certaine phase <p dans la bobine B. l’intensité de ce courant pourra s’écrire :
- I' = J' sin 2 7c ^ — <f\
- La force magnétisante développée par le passage de ce courant sera proportionnelle à l’inten-site F et dirigé suivant l’axe oy perpendiculaire à o x.
- La force magnétique résultante développée au point o sera égale à chaque instant à la résultante des deux forces dirigées suivant ox et oy. On pourra la représenter en grandeur et en direction par la droite oc (fig, 9).
- Si l’on cherche le lieu des positions successives occupées par le point c pendant une période T, on trouve que c’est une ellipse ayant son centre
- au point 0. Dans le cas ou tp == cettè ellipse se
- transforme en un cercle;
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECYRICITÉ
- i6t>
- La direction de la force magnétique tourne donc
- continuellement autour du point o. Si on a ®=- et
- 4
- si la perméabilité magnétique du milieu est la même dans tous les azimuts autour du point o, les choses devront se passer comme si un champ magnétique d’intensité constante tournait continuellement autour du point o.
- 11 était à prévoir que si l’on disposait un disque métallique entre les bobines A et B et qu’on le rendît mobile autour de l’axe projeté en o, ce disque .serait entraîné par la rotation du champ, comme dans l’expérience d’Arago.
- C’est ce que l’expérience a vérifié.
- M. Tesla a appliqué cette propriété à la cons-
- Fig. 10
- truction d’un moteur que nous représentons schématiquement ci-dessous.
- Un tore en fil de fer est recouvert de quatre bobines identiques a a', b b' occupant chacune un quadrant.
- Les bobines a a’ sont reliées dans un même circuit de manière à développer dans le tore deux pôles situés suivant la ligne xy.
- Les bobines b et b sont montés dans un deuxième circuit et développent dans le tore deux autres pôles suivant la ligne x' y', faisant un angle droit avec la ligne xy.
- Si l’on envoie un courant alternatif dans les bobines a et a' et un courant alternatif de même période, mais dont les phases soient en retard de un quart d’onde sur celles du premier, dans les bobines b et b', le champ magnétique développé dans le volume cylindrique limité par l’anneau sera constant comme intensité, mais sa direction tournera autour du point o et fera un tour pendant la durée de la période des courants.,
- M. Tesla installe au milieu de ce champ une ar-
- mature analogue à celles de Siemens, mais dont toutes les bobines constitutives sont fermées sur elles-mêmes, comme il est représenté ci-dessus.
- Cette machine est remarquable : elle ne comporte aucun contact glissant, et on peut l’alimeq-ter avec des courants de haute tension qu^fid même elle serait de petites dimensions. Le couplé moteur est d'autant plus grand que la vitesse de rotation est plus petite, et son rendement électrique peut être aussi élevé que l’on veut.
- Elle présente l’inconvénient de nécessiter une double conduite pour amener des courants dont les oscillations présentent une différence de phase, mais nous verrons plus loin un moyen de le supprimer.
- Le coefficient de self-induction apparent du système est plus petit que le coefficient de self-in-
- Fig. 11
- duction réel des inducteurs, par suite de la réaction de l’armature.
- Mais, pour qu’il fut très petit, il faudrait que; le fiux émis par l’armature fut très sensiblement égal et de signe contraire à celui qui lui est envoyé par les inducteurs comme cela a lieu dans les transformateurs à courants alternatifs. C’est impossible avec la disposition actuelle.
- Un moteur de ce genre de grandes dimensions, alimenté par un courant alternatif à périodes rapides présenterait une résistance apparente au passage du courant telle qu’il ne pourrait fournir qu’un travail illusoire. r
- Aussi pensons-nous que la solution très intéressante de M. Tesla ne pourra s’appliquer qu’aux petits moteurs dits domestiques. Alors, comme nous le verrons plus loin, il sera facile de n’employer qu’une seule ligne pour la transmission de l’électricité et au besoin de supprimer l’accroissement apparent de résistance dû à la self-induction.
- C. « Solution de M.. Elihu Thomson » ...
- M. Elihu Tomson a remarqué que si l’on dis-
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-
-
- i7o ; LÀ LÜMÎÈP-E
- posait en face d'un électro-aimant A parcouru par un courant alternatif un autre électro-aimant B dont la bobine fût fermée sur elle-même, ils se repoussaient mutuellement.
- Nous avons eu l’occasion de faire construire dans un autre but, un appareil qui s’est trouvé présenter les plus grandes analogies avec celui de M. Thomson, aussi renverrons-nous à sa description (voir page 42).
- Dans cette machine comme dans la précédente, le courant de la ligne n'a à franchir aucun contact glissant,.on peut donc lui donner une très forte tension, quelles que soient les dimensions de l’appareil.
- Le coefficient de self-induction apparent du système est plus petit que le coefficient d’induction réel de l’inducteur, à cause de la réaction de l’armature, mais notre propre expérience a démontré que la résistance apparente d’un appareil de ce genre, lorsqu’on l’alimente avec un courant alternatif à périodes rapides est trop forte pour qu’on puisse lui faire produire industriellement une grande quantité de travail.
- D. « Solution de M. Morde y »
- M. Mordey emploie une dynamo Gramme ordinaire dont toutes les masses sont divisées de telle sorte que les courants de Foucault ne puissent s y développer.
- - Il monte sur son axe un redresseur de courant ayant un nombre de touches déterminé de façon que la machiné redressé le courant alternatif qui l’alimente lorsqu’elle tourne à sa vitesse normale.
- Le dispositif employé est représenté sur le schéma suivant :
- On a indiqué sur cette figure : en c le collecteur d’une machine dynamo à courants continus avec inducteurs en série F, et en c' un commutateur dont les segments SS sont reliés aux barres TT'du moteur. Les balais bb' relient d’autre part ces mêmes segments aux fils mm' qui amènent le courant alternatif.
- On voit entre les segments S S deux petits segments s s reliés par une résistance R.
- A la mise en train, tant que le moteur n’a pas acquis sa vitesse, les inducteurs F reçoivent des Courants alternatifs, mais à mesure que la marche s’accélère, le commutateur transforme graduellement eés courants en un autre toujours de même
- ÎLËàfMQÜÈ
- sens. Ce fait se produit, dans le cas d’un commutateur à deux segments, comme il est représenté ci-desus, lorsque les phases du courant alternatif correspondent avec les révolutions du moteur..
- Nous aurons ultérieurement l’occasion d’étudier le fonctionnement de cette machine. Nous nous bornerons à dire pour le moment que les choses se passent comme si son coefficient de self-induction diminuait au fur ef à mesure que la vitesse augmente, devenait nul lorsque le courant alternatif est redressé pour augmeter ensuite si la vitesse continue à s’accroître (voir page o£).
- Le couple moteur ira donc en croissant au début
- et passera par un maximum lorsque la vitesse sera voisine de celle qui correspond au redressement du courant alternatif, puis décroîtra très rapidement si la vitesse continue à augmenter.
- Conséquences fratiques. — Supposons que le couple résistant ne puisse jamais être supérieur à h valeur maxima du couple moteur.
- On n’aura qu’à débrayer la machine pour qu’elle se lance d'elle-même. La self-induction du système étant très grande au début, on pourra fermer le circuit sans avoir besoin d; passer par l’intermédiaire d’un rhéostat, ce qui est avantageux.
- Li machine s’accélérera graduellement, mais la vitesseà lrqudle elle se maintiendra si on la laisse débrayée, se a peu supérieure à h vitesse qui correspond au lei.essen eit c-ü courant alternatif, à
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ . iji
- cause de la décroissance très rapide de l'effort moteur lorsque celle-ci est dépassée. La machine ne pourra donc jamais s’emballer, ce qui est encore un avantage.
- , Enfin, une fois les appareils qu’elle doit conduire embrayés, on pourra faire varier le travail résistant dans une mesure quelconque à la condition toutefois de ne pas dépasser le maximum indique plus haut, sans que son allure varie sensiblement.
- Cette machine semble donc fournir une excellente solution du problème qui nous occupe ; malheureusement, telle qu’elle est, elle présente tous les inconvénients des machines ordinaires à courants simplement redressés.
- Supposons, pour plus de simplicité que le commutateur ne comporte que deux touches s, s2. Les points de contact des balais doivent être dia-
- Flg. 13
- métralement opposés, sans quoi tous les deux pourraient s’appuyer simultanément sur la même touche, non seulement le circuit de la génératrice serait fermé sur lui-même, mais celui de la réceptrice serait interrompu.
- Les effets de la self-induction de la machine se feraient sentir à nouveau, et à chaque rupture du circuit, il y aurait production d’étincelles destructives qui détermineraient en même temps une grande perte d’énergie.
- Le réglage des balais, dans ces conditions, est tellement difficile que les constructeurs, au lieu de séparer les touches par une fente dirigée suivant une génératrice du cylindre s, s2, la découpent suivant un arc d’hélice. De cette façon, on peut faire que le circuit de la réceptrice ne soit jamais interrompu, mais celui de la génératrice est alors fermé périodiquement sur lui-même pen -dant un temps appréciable, d’où une grande perte d’énergie.
- M. Mordey intercale entre les touches principales ss de son commutateur (voir la figure 12) deux
- petits segments s s reliés par une résistance R. Le circuit de la génératrice se trouve donc fermé sur une résistance qui peut être très forte au lieu de l’être sur lui-même, lorsque ces petites touches passent sur des balais, et on évite la perte d’énergie que nous venons de signaler. Mais ce résultat n'est obtenu qu'en interrompant périodiquement le circuit de la réceptrice, aussi croyons-nous le remède pire que le mal.
- On sait d’ailleurs combien il est difficile de régler les balais d’un redresseur de courants ordinaire et d’empêcher la production d’étincelles. Il est facile de se rendre compte de ce dernier phénomène.
- Supposons les balais a et b (voir la dernière figure) en contact avec la touche sx après setre mis en contact avec la touche s2; une grosse résistance due non-seulement à la résistance réelle de la réceptrice, mais aussi à sa self-induction, së trouve brusquement introduite dans le circuit. Il en résulte un fort extra-courant dahs le circuit de la génératrice, d’où une étincelle entre le balai et la touche qu’il vient de quitter.
- Avec le collecteur Gramme, au contraire, l’anneau étant divisé en un grand nombre de sections lè réglage des balais est des plus aisés, car le fonctionnement de la machine n’est pas altéré par le fait que lé nombre des touches situées d’un côté de la ligne de contact diffère légèrement de celui des touches qui sont de l’autre côté.
- Enfin, à chaque changement de contact, le courant extérieur n’a rien à surmonter que la résistance apparente d'une seule section et non celle dé tout le système. L’extra-courant qui en résulte est d’autant plus petit que le nombre des touches du collecteur est plus grand.
- Nous pouvons résumer ce qui précède en disant :
- i° Les machines à courants alternatifs ordinaires employées comme réceptrices, ont l’avantage de n’introduire dans le circuit de la génératrice que leur armature dont la résistance apparente peut être très faible, mais elles doivent tourner synchroniquement avec la génératrice. Comme- l’a démontré M. Cornu, il n’y a pas de synchronisme sans amortissement, c’est-à-dire sans dissipation d'énergie. Dans le cas actuel, il faudrait que l’amortissement fut entièrement opéré par le couple résistant développé sur l’axe de la réceptrice et que celui-ci fut constant.
- Gela n’étant pas possible en pratique, un amor*
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tissement complémentaire est obtenu par la diminution de la force électromotrice développée par la rotation de l’armature lorsqu’elle éprouve une avance dans sa marche. L’intensité du courant électrique qui la traverse augmente et amène un dégagement de chaleur en pure perte. Ce système n’est donc pas susceptible d’un bon rendement.
- 2° Les machines telles que celles de MM. Tesla et Elihu Thomson présentent des dispositions tçès intéressantes et avantageuses en pratique, mais les effets de self-induction dont elles sont le siège augmentent considérablement leur résistance apparente et ne les rendent propres qu’à la transmission de petites forces.
- yi Dans la machine de M. Mordey, les phénomènes de self-induction n’ont que des effets avantageux au point de vue du développement de l'effort moteur,,mais elles se compoitent comme des machines à courants simplement redressés, et l’on sait que celles-ci n’ont jamais pu rendre de services comparablesà ceux des machines Gramme.
- La principale difficulté du problème provenant de l’accroissement apparent de résistance des circuits parcourus par des courants alternatifs, nous allons rechercher si la théorie ne nous indique pas. les moyens de l’éviter.
- 2° Etude technique de la question
- A. Recherche des moyens propres à éviter l’accroissement apparent de résistance du aux phénomènes de self-induction, des circuits traversés par un courant alternatif.
- Raison physique du phènonitne. — L’intensité d’un courant qui traverse un circuit dont le coefficient de self-induction est L ne peut prendre une valeur 1 que lorsqu’il a abandonné une quantité d’énergie égale à LI2. Celle-ci est emmagasinée à l’état potentiel, probablement dans le milieu ambiant. Si l'intensité varie d’une quantité d 1, cette énergie variera d’une quantité 2L\d\, et cette variation sera la cause du développement d’une force électromotrice dans le circuit qui tendrai diminuer l’intensité du courant, lorsque l’énergie augmentera, et réciproquement.
- Ce sont les forces électromotrices ainsi développées qui s’opposent au passage des courants alternatifs dans les circuits ayant un coefficient de
- self-induction élevé. Les choses se passent comme si leur résistance devenait d’autant plus grande que la période des courants est plus courte. .D’oCi est résulté une nouvelle notion : la résistance apparente. Cette grandeur est fonction à la fois de la résistance réelle, du coefficient de self-induction du circuit et de la durée des périodes du courant alternatif.
- On conçoit immédiatement que le seul moyen de s’opposer à cet accroissement apparent de résistance est de rendre constante la somme, des quantités d’énergie emmagasinées à l’état potentiel dans le circuit.
- Principaux moyens. — Nous pouvons y arriver de trois manières.
- i° Si l’intensité du courant peut avoir deux valeurs différentes I et 1' en deux parties d’un même circuit ayant des coefficients de self-induction L et L', nous devons faire en sorte que la somme Ll2 -f- L'I'2 demeure constante malgré les variations de 1 et 1'.
- 2° Nous ferons réagir sur le circuit dont nous voulons annuler l’accroissement apparent de résistance, un deuxième circuit, de telle façon que la quantité d’énergie emmagasinée dans le système demeure sinon nulle, du moins toujours très petite.
- 3° Nous intercalerons un condensateur dans le circuit et ferons en sorte que la somme de l’énergie intrinsèque du courant X- LI2 et de l’énergie potentielle du condensateur soit constante.
- Première méthode. — M. Hertz est arrivé récemment à produire des courants alternatifs à périodes tellement rapides que la longueur de fonde électrique n’est plus que de quelques mètres.
- L’électricité se déplace, d’après ses expériences, avec une vitesse de 200 000 kilomètres par seconde environ dans un cpnducteur en cuivre. On voit qu’avec les courants n’effectuant au plus que quelques centaines d’oscillations par seconde, comme ceux qui nous sont fournies par les dynamos alternatives, la longueur de fonde produite est beaucoup plus grande que la longueur totale du circuit, et l’intensité du courant a très sen-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ * 173
- siblement la même valeur en chacun de ses points.
- M. Hertz est parvenu à faire effectuer au courant jusqu’à 4 x ioa oscillations par seconde. Dans ces conditions, la longueur d'onde n’est plus que de i mètre.
- 11 serait très facile alors de constituer un circuit avec une série d’appareils identiques deux à deux, A, A1 B, B1, C,C‘.... et de lës ranger dans l’ordre :
- A —A' B —B' c — C'
- de telle manière que les distances A — A1, B — B1,
- C— C1.....correspondent chacune au quart de la
- longueur d’onde du courant lancé dans le circuit.
- Si on peut représenter la grandeur de l’intensité en un point déterminé de A et à l’époque t
- t
- par l’expression 1 = J sin 2tz ÿ» ou J est une constante et T la durée de la période du courant, l’intensité au point correspondant de A' aura pour valeur au même moment :
- ... 2 TZ t
- I' = J COS
- L’énergie potentielle du système A A' sera à chaque instant en appelant L le coefficient de self-induction des appareils A et A1 :
- L(I* + 1'*) = LJ* (shi*=-^- + cos* = LJ*
- Elle sera constante.
- Il est donc à prévoir qu’en prenant la précaution de constituer un circuit comme nous venons de le dire, il sera possible de supprimer l'accroissement apparent de résistance du à la self-induction, en employant des courants à périodes extrêmement rapides.
- Nous pourrions prévoir bien d’autres propriétés de ces courants, mais il nous a été impossible, jusqu’à présent, de pouvoir les expérimenter. Nous nous bornons à signaler la précédente pour prendre date, en quelque sorte.
- 2mé méthode. — Nous allons chercher à réaliser un type de machine dont le coefficient de self-induction apparent soit très petit par rapport à sa résistance propre, en disposant son inducteur et
- son armature de façon que leur coefficient d’induction mutuelle ne soit pas nul.
- Considérons deux circuits quelconques A et B. Le circuit A est fixe et est le siège d’une force électromotrice variable
- E = E„ sin
- Le circuit B est mobile et fermé sur lui-même.
- Désignons par :
- R la résistance du circuit A ;
- L son coefficient de self-induction ;
- I l’intensité du courant qui le parcourt ;
- R' L' P les mêmes grandeurs relatives au circuit B ;
- M le coefficient d’induction mutuelle des deux circuits.
- Nous aurons à chaque instant :
- (E-RI)rf/ = rf(M]' + L!)
- (0
- — R' l' d t = d t.M I + L' I')
- On en tire :
- (E I — R I* — R' I'*) d t = ± d (L I* + 2 M I I' + L' I'*) +
- ^ (I* d L + 2 ! V d M + 1'* d L')
- Le premier membre de cette équation représente à chaque instant l’excès de l’énergie fournie par la source de force électromotrice sur l’énergie dissipée en chaleur dans le système.
- Le premier terme du second membre repré. sente la variation de l’énergie potentielle desdeu-E circuits.
- Le deuxième terme du second membre représente le travail extérieur effectué par le circuit B en se déplaçant.
- Proposons-nous de déterminer le travail extérieur fourni par un déplacement quelconque du circuit B.
- Nous supposerons que les circuits A et B sont indéformables, on aura donc toujours d L = d\J = o, et que la vitesse du circuit B est assez petite pour qu’on puisse le considérer comme en repos pendant la période T de la force électromotrice.
- c c 2 t
- E = E> sin —
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le travail considéré aura dès lors pour expression :
- •m2 rT
- dt
- i rM* rT
- ' dM IV, 1 c/Mi Jo
- Calcul de
- Tjf
- T
- I 1' dt
- Lorsque le régime régulier sera établi, les deux intensités 1 et 1' auront évidemment la même période que la force électrorhotrice E. Nous pourrons écrire :
- I = A sin 2 rc ^ — 9^
- I' = A' 2in — (f/'j
- Les quantités A, A’, $ et ^ étant constantes.
- Les deux circuits pouvant être considérés comme en repos pendant la période T, les équations différentielles (i) peuvent être remplacées par les suivantes :
- LJ7 + K J! +Rl-E-°
- Mn + L'77 + R'''--°
- La condition que ces dernières équations soient satisfaites à chaque instant par les valeurs de A, A', <p et <p', nous donne en posant :
- r = R +
- 4JR> M1 R'
- T* D„ , 4 7tIJ ,
- K +-=frL
- l = L —
- 4jt? M» L'
- Tï R'* + i—L'»
- les expressions suivantes pour A, A', <p et <p' (voir Mascart et Joubert, page 594).
- e*
- A'* * A»
- 2 it /
- tang 2 rc 9 — y--
- On a :
- •T
- 4 it3 Ms T‘ R'* + ~ L'* 4 ’t3 .,
- .. T T*
- 2 1t ft. ss ------------ -------
- w L' / — R' r
- tang 2 71 9' =
- 2 h L' r + R' /"
- 1 AA'f
- — I x I I' dt = -y |^COS 2 TI 9 COS 2 T.
- + sin 2 « 9 sin 2
- ~<f' J' s>ns2n^
- "jf
- * (<p + ?')sin 2 n q.
- Ut
- COS* 2 K J, d t
- Or
- /*sin* 2 n jfdt
- JCOS* 2 71 ~ d t — ---
- r * *
- J Sin 2 7C ^ COS 2 Jt Y rfj =
- Il vient donc
- T
- , T . / t
- t — — Sin 2 Jt = COS 2 11 =
- 2 ST T T
- , T . t t
- t + — Sin 2 7C ^ COS 2 « Y
- T . , 1
- — sin* 2tt =.
- 2 77 T
- i; J* I r d t = cos 2 U (9 — 9')
- Calculons cos 2ir (cp — <p'). Nous avons
- , , ,, tang 2 w 9 — tang 2 w 9'
- ang 2 ic (9 4 ) , tang 2 w y tang 2 n 9'
- Mais, d'après ce qui précède
- ,2779 4tc2L'9~ RVT* R'fTi/-‘+4n‘9s]
- tang2it9 tang3it9 -Jr 2«T[L'r+ R7^] “ 2wT[L'r+RVJ
- , . 27794**1/9—R'/T* L' [TV* + 4*Vi
- 1 +tg2it9 tg27t9 -1 + x r 3ltT [ur + r^j ~ Tv f L'r + R'9}
- d’où
- tang 2 77 (9 — 9') '
- _!
- an L'
- d’où
- COS 2 77 (9 — <f')
- ± 2 7t L'
- y/1 + tang1 2 77 (9 — 9') y T1 R'1 + 4 ** L'1
- 11 est facile devoir que l’on doit toujours prendre le signe —.
- On a enfin
- tjf
- 11'd t =
- -itAA'L' -v/T'FT471» L'1
- Calcul de A, A', AA'.
- On trouve, en effectuant les calculs
- TV2+4rcV= d’où A
- T1 R'1 -i- 4 si1 L'1 E„ T y/t3 R'1 -!- 4 77*17*
- /.' = -7=
- V^[T*RR' + 41-.HM1 — LL';!1 + 471'' |LR' + RL/pT"
- 2 77 M E„ T
- A A' =
- y/fPRR' + 4*MM1' — L L')]5 + 477* [L R' + R L'P T*
- __________2 si M E.1 T1 y/T* R?» + 4 it» H______
- y/[T» RR'' + 4is3"(M1'-LL')P +47:1 [LR' + RL'p T*
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ . i?3
- 11 vient en définitive
- 2 Tt» L,' E.» T*
- Mi
- ______________________________________M rf M__________________________________________
- v/T*~ R K' + 4 n* (M* — L L')J* + 4 r.» [L R~R L'Ja T ‘
- Nous allons intégrer cette expression :
- Hile devient
- Posons
- Posons : Ti R R' + 4 ixs (M1 - L L') = a M d M =
- »[t* R r' + 4 n* (M.,2 — L l!)\
- E._*_T* d a
- 4
- Su1
- a2 + 4 «» (L R' + R L')» T*
- [t* R r' + 4 n* (M* — L L')]
- 2 7t (L R' + R L'] r
- il vient
- U E„* T*
- 8 jt (L R' + R L') T
- ou bien
- ou enfin
- /»T* R R1 + 4 H2 (Ml2 — L !') 2 1t (,L r' + R L') T dx
- i + x1
- T* R R' + 4 H* (M|8 — L L')
- 2 ï (L R' + R L') T
- L'E„*T» r , T* R R' + 4 it! (M*2 — L L') . T1 R R' + 4 u1 (Mi* — L L'H
- 8 it (L R' + R H, T LarC ta"8 2 tuL R' + R L') T arc tang 2 u (L R' 4- R L') T J
- L' E.2 T , 8 m» (Mi* — Mi*)(LR' +RL')T
- “ SltTÊT^+T^L') arc t311g 4 m* (L R' + R L')» T* + [T* R R' + 4 m2 (Ms* - L L')]1
- Cette expression nous montre, qu’en général, ce travail sera très petit, puisqu’elle contient en numérateur le terme T et que la valeur de l’arc ne
- peut dépasser ^ alors que la tangente devient infinie.
- Leblanc
- (A suivre.)
- LEÇONS DE CHIMIE (»).
- LES MÉTAUX (Sllite)
- Composes de sodium
- Les composés du sodium sont nombreux et très répandus dans l’industrie; quelques uns d’entre eux, méritent une mention spéciale. Après les avoir passés rapidement en revue, nous ferons pour eux ce que nous avons fait pour les princi-
- (l) ûa LuHtière Electrique du 20 jü llet 1889.
- paux sels de potassium; nous les comprendrons dans le tableau d’ensemble des sels de sodium avec leurs formules atomiques et leurs chaleurs de formation.
- Combinaisons du sodium avec les éléments monoato -miques.
- Hydrure de sodium.— N æ4 H2 = 94. Densité: 0,959. Ce composé se forme par l’absorption à 300° de l’hydrogène par le sodium. Il se dissocie à 4120. Mou comme de la cire, il est plus fusible que le sodium.
- Potass um et sodium. — Ces alliages sont très fusibles. Celui qui répond à la formule K Na3 est liquide à zéro degré.
- Chlorure de sodium. —'HaCl = 58,5 (sel marin, sel gemme). On l’extrait soit des bancs de sel gemme dont les principaux se trouvent en Pologne, au Tyrol, en Autriche, soit des marais salants.
- Bromure de sodium. — NæBt= 103. Cristallise à la température ordinaire en cubes anhydres ; à une basse température, en prismes clinorhombiques : Næ Br + 2 H2 0i
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- iy6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Iodure de sodium. — Na I = 150. Contenu dans les eaux mères des soudes de varech. Très soluble dans l’e u. Soluble dans l’alcool.
- Fluorure de sodium. — Na F/ = 42. Obtenu en attaquant une solution de soude caustique ou du carbonate de soude calciné par l’acide fluorhydri-que.
- Combinaisons du sodium avec les autres radicaux.
- Oxyde de sodium. On en connaît trois:
- Sous oxyde............. Na4 O = 108
- Protoxyde.............. Nas O = 62
- Peroxyde............... NasOs= 78
- Hydrate. — (soude caustique) Na O H = 60 Densité = 2. Fond au-dessus du rouge; moins volatile que la potasse.
- Açpture. — A^Na2 = 6o. 11 résulte de la décomposition de l’amidure de sodium H2 Na) par la chaleur.
- Sodammonium. — A^2H°Na2 = 8o. Obtenu par l’action du sodium métallique sur de l’ammoniaque liquéfiée.
- Azotate. — Aç O3 Na = 85. (salpêtre cubique, salpêtre du Chili). Les cristaux de ce sel sont déliquescents. On l'emploie dans la préparation du salpêtre.
- Carbonate. — C O3 No2 = 106 (sel de soude, cristaux de soude). Cristallisé il renferme ioH80. On le retirait autrefois des cendres de varechs. On substitua ensuite à ce procédé primitif, un mode d’extraction basé sur les déconvertes de M. Leblanc. Cette méthode reposait sur la transformation du chlorure de sodium en sulfate, et sur la calcination de ce sel avec delà craie et du charbon.
- De nos jours, on emploie les procédés Schlœ-sing et Rolland, qui consistent à précipiter une solution ammoniacale de chlorure de sodium par de l’acide carbonique.
- 11 se forme du bicarbonate de soude que l’on calcine ensuite; la moitié de l’acide carbonique employée d’abord est régénérée.
- Les principales applications de ce procédé ont été faitesvpar Solvay à Couillet (Belgique) et par Boulouvard en France.
- M. Boulouvard a créé pour son exploitation un outillage très ingénieux. Le mélange des solu-ions d’ammoniaque et de chlorure de sodium,
- en proportions définies, s’opère automatiquement ; il est transporté ensuite sous pression dans des appareils barboteurs où il subit l’influencé de l’acide carbonique.
- Ces appareils sont à circulation continue : le courant d'acide carbonique est d’un sens contraire à la marche des solutions ammoniacales de chlorure de sodium, [de façon que les solutions voisines de la saturation sont en contact avec l’acide carbonique le plus pur.
- Au dernier appareil, la solution est chargée de bicarbonate de soude qu’on soutire au moyen d’un robinet de vidange.
- Ce précipité et les eaux mères sont reçus dans une presse de forme spéciale d’où l’on retire, après lavage, du bicarbonate de soude presque chimiquement pur qu’il suffit de calciner pour avoir du carbonate.
- Les eaux mères qui renferment du chlorure d’ammonium sont mélangées avec un lait de chaux et transportées dans des appareils de dis tillation où l’ammoniaque est régénérée.
- Sulfate. — S O4 Na2 = 142. Sel de Glauber. On le fabrique en décomposant le chlorure de sodium par l'acide sulfurique. 11 se dégage de l'acide chlorhydrique. Densité, 2,65. 11 fond au rouge vif ; chauffé avec du charbon, il se transforme en sulfure de sodium. Très soluble dans l’eau ; son maximum de solubilité a lieu vers 340.
- Thiosulfate on byposulfite.— S O2 j =158.
- Découvert par Vauquelin en 1802. On l’emploie particulièrement dans la photographie pour fixer les images.
- TABLEAU
- des chaleurs de formation des principaux sels de soude
- Bel* Formules Poids Chaleurs de formation
- moléculaires mesurées calculées
- Oxyde Naa O 62 55,4 1
- Hydrate Na O H
- Omnrnre .... Na Cl 58,5 çô’,2 86,4 96,2 86,4
- Rrnmiire .... Na Br
- Induré Na I 1
- Sulfure Na 1 78 125 103,2
- Sélénium .... Na * e 89)8
- Cyanure 2 00, l 9',5 186,8 '75,6 9‘
- Azotate Az O3 Na 85 I42 100 68
- Sulfate SO* Nas 7 >75,6 9i,4
- Carbonate ... Formiate ..... C Oa Nas Na C H O1...
- La dernière colonne comprend les chaleurs de
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 177
- formation calculées au moyen de la constante tbermiqne de M. D.Tommasi qui, pour le sodium, est égale à 4,6 ou 9,2 suivant que, dans la formule du composé, le sodium entre avec un ou deux atomes.
- Constantes thermiques des métaux. — On sait l’importance qu’il y a à connaître la chaleur de formation des composés chimiques, lorsqu’il s’agit de déterminer la force électromotrice minimum nécessaire à la décomposition d’un électrolyte donné.
- La valeur de cette force électromotrice est donnée par la formule
- E = 0,04355 [C — Ci] (1)
- ou sous une autre forme
- C représentent des quantités de chaleur positives ;
- Q des quantités de chaleur négatives;
- C, C, sont exprimées en grandes calories, lorsqu’on adopte le volt comme unité de force éleç-tromotrice.
- Favre a donné le nom à.'équivalents caloriques aux quantités de chaleur développées dans la combinaison des corps dont la masse était représentée par l’équivalent exprimé en grammes.
- Nous conserverons ce nom et cette définition eh les appliquant aux formules atomiques.
- Le terme (C — Q) est la somme des équivalents caloriques résultant du passage à travers l’électrolyte d’une quantité d’électricité égale à 96512 coulombs.
- Cette quantité prend le nom à!équivalent d'électricité.
- Le terme (C — Q), variant avec chaque électrolyte, il était intéressant d’établir une méthode permettant de le calculer dans le plus grand nombre des cas et d’éviter ainsi le recours aux tables des chaleurs de combinaison, assez incomplètes pour tout élément autre que le potassium et qu’on ne trouve du reste que dans les livres spéciaux de thermochimie.
- C’est en voulant résoudre ce problème que Favre avait trouvé la loi dite des Modules des radicaux acidest
- Ce savant ne put vérifier cette loi que sur un très petit nombre de composés.
- M. D. Tommasi, en comparant entre elles les chaleurs de formation d'un plus grand nombre de composés, arrive à l’expression de la loi suivante :
- Lorsqu'un métal se substitue à un autre, dans une solution saline, le nombre des calories[ dégagées est toujours le même pour chaque métal, quelle que soit la natwe du radical acide.
- Le zinc, par exemple, en se substituant au cuivre dans le sulfate de ce métal, dégage 25,3 calories; or, la substitution du zinc au cuivre dans n’importe quel composé cuivrique soluble dégagera toujours cette quantité de chaleur, ou un multiple.
- M. D. Tommasi a donné le nom de constantes thermiques à la différence entre la chaleur de combinaison d’un métal avec un radical acide quelconque et la chaleur de combinaison du potassium avec le même radical acide.
- Faisons remarquer que cette loi peut s’appliquer indistinctement à tous les métaux lorsqu’on adopte les formules des équivalents, mais qu’elle subit quelques modifications avec les formules atomiques.
- C’est ainsi qu’avec la formule des équivalents la constante thermique du sodium esttoujours égale à 4,6 ; tandis qu’avec les formules atomiques elle est égale à ce nombre lorsque le sodium entre dans le composé avec un seul atome et au double de ce nombre lorsque l’exposant du sodium est égale à deux.
- On voit dans la dernière colonne du tableau que les chaleurs de formation mesurées, et celles qui sont déterminées par le calcul, d’après le principe établi par M. D. Tommasi, sont sensiblement les mêmes.
- Si l’on appelle : A, At les chaleurs de formation des sels de potassium, 0 Qt les constantes thermiques des métaux qui entrent dans l’électrolyte, on pourra calculer, à priori, la force électromotrice minima de décomposition par les expressions suivantes, déduites de la formule (1) :
- ou
- (A — t) — (Ai — 9i)
- E= ïjfr------------------
- E = (A — Ai) + (9i — 6) 23,96
- U)
- lorsque les formules électrolytiques renfer-
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- r/8 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ment un seul atome d’un métal mono-atomique ou d’atomicité impaire.
- Les termes A, Aw 0, 0L seront respectivement affectés du coefficient 0,5 dans le cas où le métal d’atomicité impaire entrera dans la formule; électrolytique avec deux atomes et dans celui où il sera d’atomicité paire.
- Poids moléculaire, Li = 14
- Poids atomique, Li = 7
- é • , . ( Chimique........... 7
- quiva en s ^ Électro-chimique. 0,076 milligr.
- Historique. — Obtenu pour la première fois par la décomposition de la lithine ou oxyde de lithium au moyen de la pile. C’est à Davy que l'on doit cette découverte. Matthiessen le retira de son chlorure à l’état de fusion ignée. Troost réussit avec le même procédé.
- Propriétés.— Densité. 0,59; chaleur spécifique, 0,941; constante thermique 1,1.
- C’est le seul métal dont la constante thermique est négative, ce qui veut dire que la chaleur de formation de ses composés est supérieure à celle des composés du potassium.
- Volume atomique, 11,86; chaleur atomique, 6,58; ductile, malléable; point de fusion, 1800.
- uh dépôtsélénifère du Hartz, soumis à l’analyse spectrale, Lamy isola ce métal du dépôt des chambrés de plomb de l’usine de Loos.
- Densité, 11,862 à n°; volume atomique, 17,2; chaleur spécifique, 0,0336; chaleur atomique, 6,89; point de fusion, 2900 ; conductibitité pour la Chaleur, 86,11 ài2°; rayé par l’ongle, ductile, malléable.
- On le prépare en plongeant une lame de zinc dans une solution d’un de ses sels qu’on soumet ainsi à Yélectrolyse.
- Il se dépose à l’état spongieux.
- On le lave et on le fond à l’abri de l’air dans un creuset de fer.
- Le chlorure de thallium peut être réduit par fusion avec du flux noir (mélange de carbonate de potasse et de charbon).
- L’oxalate de ce métal est réduit par la chaleur seule; il se dégage de l’acide carbonique; le thallium reste dans le vase à l’état fondu et mélangé avec un peu d’oxyde.
- Adolphe Minet.
- (A suivra.)
- SUR L’HISTOIRE DES ELECTROMETRES (*)
- RUBIDIUM ET CESIUM
- Poids molécul. j £sb; 2 Poids atomiq. j ^
- I Chimiques........
- Électrochimiques..
- Ces deux métaux ont été découverts par Bunsen, dans les années (1860-1861), au moyen de ia méthode spectroscopique; ce savant a appliqué à l’extraction du rubidium un procédé analogue à celui que Brunner avatt imaginé pour l’extraction du sodium et du potassium. Le césium n’a pu être encore isolé à l’état métallique.
- Rubidium. — Densité, 1,516; volume atomique, 56,3 ; point de fusion, 38°,5. Très mou à io°. Ductile et malléable.
- N THALLIUM
- Poids moléculaire, Tl! = 408 Poids atomique, Tl = 204
- .... Chimique..................... 204
- quiva en s J Électrochimique..... 2,113 milligr.
- Signalé par M. W* Crookes3 en mars 1861, dans
- Dès que, par l’invention de la bouteille de Leyde, en 1746, les physiciens purent disposer d’une quantité un peu importante d’électricité, ils remarquèrent qu’en la déchargeant à travers un fil métallique d’une dimension convenable, ce fil s’échauffait, et même, pouvait se fondre.
- Franklin paraît être le premier qui ait fait cette observation, qu’il signala comme une analogie de plus, entre la foudre et l’électricité : « La foudre fond les métaux, dit-il f1), et j’ai avancé dans ma lettre à ce sujet que je soupçonnais que c’était une fusion froide : je n’entends pas dire une fusion produite par h force du froid, mais une fusion sans chaleur. Nous avons aussi fondu l’or, l’argent et le cuivre en petites quantités par le coup électrique ».
- Pour opérer cette fusion, Franklin plaçait entre deux lames de verres, une bande de feuille d’or,
- (') Voir La Lumière Électrique du 13 juillet 1889.
- (') B Franklin. Expériences et Observations sur l'élec~ tricité, traduites par L>aribard. Paris* 1752. In-12, p. 168.
- t Rb = 85,4 1 Cs = 132,6 1 Rb = 0,885 milligr. I Cs = 1,374
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- fàükiïÀl friïiVËksËL frÈLücmîCiTÉ . 179
- d’argent ou de cuivre, de la largeur d’une paille, et d’une longueur telle dépassât un peu les bords du verre. En faisant passer la décharge d’une bouteille de Leyde, à travers ce métal : « Si vos deux lames de verre demeurent entières, vous verrez .que l’or manque en plusieurs endroits, et vous trouverez à sa place des taches métalliques sur les deux verres. Ces taches sur le verre supérieur et sur le verre inférieur sont exactement semblables jusque dans le moindre trait, comme on peut le distinguer en les tenant à la lumière. Le métal nous a paru avoir été non seulement fondu, mais même vitrifié, ou autrement, si enfoncé dans les pores du verre, qu’ils paraissent le défendre contre l’action de la plus puissante eau-forte et eau régale ».
- Cette fusion était accompagnée d’un dégagement de vapeurs tel, que les lames de verre, tant fortes et épaisses qu'elles fussent, étaient brisées; Franklin vit deux morceaux de verre de miroir fort épais, aussi larges que le bassinet d'un fusil, et longs de six pouces, placés entre deux pièces de bois bien unies et serrées dans une petite presse à relieur, brisés par l’effort des vapeurs ainsi produites. Le verre d’ailleurs, ne s’échauffait pas.
- Franklin admettait, nous venons de le voir, que ce n’était là qu’une fusion jroide, opinion fausse.
- Nollet (* *) qui semblait avoir pris le parti de combattre toujours les idées de Franklin, engagea une polémique avec celui-ci, lui expliqua que^ eu égard à l’instantanéité du phénomène et à la portioncule de métal volatilisée, réchauffement, en tant qu’il eut lieu, ne devait pas durer suffisamment pour affecter nos sens. Cette opinion était juste, mais Mollet préférait admettre que le rnétal n’était pas fondu, mais pulvérisé.
- Kinnersley (2), ami de Franklin qüi se fit connaître par un grand nombre d’expériences intéressantes en électricité, combattit avec beaucoup plus de succès les idées du philosophe américain, et pour démontrer que la fusion des métaux était accompagnée de chaleur, il inventa le thermomètre électrique, petit appareil devenu classique et qui fut l'origine des électromètres de Harris, de Riess et de M. Mascart.
- La lettre dans laquelle Kinnersley décrit son
- ' (*) Nollet. Lettres sur l’Électricité, t. I, p. 45. Paris, 1753
- In-12.
- (*) Kinnersley. Pnil. Trans. pour 1763, p. 90 et Franklin Œuvres, traduites pir Birbeu Dubou-g. Paris, 177 3. I11-4 P- 293-
- invention est datée de 1761, elle est adressée à Franklin, Voici comment il s’exprime :
- « J’ai construit un thermomètre d’air électrique, et je m’en suis servi pour faire plusieurs expériences qui m’ont donné beaucoup de plaisir et de satisfaction. 11 est extrêmement sensible à la moindre altération de l’air qu’il renferme, et il décide sans appel la question, longtemps débattue, si le feu électrique a de la chaleur? Vous comprendrez aisément la construction de ce ther-
- momètre par la description que j’en vais faire et par le dessin ci-joint (fig. 30).
- « AB est un tube de verre d’environ 11 pouces de long (28 cm.) et dont le calibre a un pouce (2,3 cm.) de diamètre. 11 y a une virole de cuivre cimentée à chaque extrémité avec un sommet et un fond CD, pour, le fermer si bien à vis que l’on en fasse une boîte à air, et que l’on peut enlever à volonté, il y a au centre du fond D, une vis mâle qui entre dans un écrou de cuivre dans le pié destal E, en acajou. Les fils d’archal F, G, servent pour donner passage au feu électrique, en s’élan çant de l'un à l'autre. Le fil d’archal G, s’étend au travers du piédestal en H, et peut être , élevé el abaissé par le moyen d’une vis rnâle qui y est placée. Le fil d’archal F peu*, être ôte, et le crochet I être revissé à sa place. K est un tube de verre d'un petit calibre, ouvert par ies deux bouts, ci-
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- ,8b LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mentée dans le tube de cuivre L, que l’on visse dans le sommet C. Le bout inférieur du tube K est plongé dans de l’eau colorée avec de la cochenille, au fond du tube AB. Je me servais d'abord d’esprit de vin coloré, mais il prit feu dans une-expérience que je faisais. Au sommet du tube K, est cimentée pour l’ornement une virole de cuivre avéc une tête qui y est vissée, qui a une petite noîte à air sur le côté en a. Le fil d’archal b est un petit anneau rond qui embrasse le tube K, de manière à pouvoir s’arrêter partout où on le place îl faut souffler de l’air par le tube K dans le tube AB, et en faire entrer assez pour soulever par sa force élastique une colonne d’eau colorée dans le tube K jusqu’à C, ou environ ; et alors, en faisant couler le fil d’archal indicateur b, au niveau de la colonne, le thermomètre est tout disposé pour l’usage. »
- Pour se servir de cet appareil, il reliait les deux boules E et G par un fil d’archal et reliait la tige : HG à la garniture extérieure d’une bouteille de ' Leyde; on metta't ensuite la tige EF en contact avec le crochet de cette bouteille, le fil était traversé par la décharge qui l’échauffait. L’air intérieur ainsi dilaté pressait l’eau colorée qui s’élevait dans le tube E, K,; à un niveau d’autant plus haut que réchauffement était plus intense.
- En employant des fils suffisamment fins ou des batteries suffisamment puissantes, il vit le métal rougir, fondre et se volatiliser. Avec la décharge d’une, batterie, il put faire rougir un fil de . cuivre de 60 cm. de longueur, tendu par un poids d’une livre (4S0 gr. environ); ce fil fut allongé d’à peu près 10 centimètres.
- Il n'était plus possible d’admettre la fusion ; froide, Kinnersley écrivait à Franklin :
- « Ainsi, il appert que le feu électrique, quoiqu’il n’ait pas de chaleur sensible à l’état de repos, par son violent mouvement, et par la résistance qu’il rencontre produira de la chaleur dans les ; autres corps, quand il les traversera, pourvu qu’ils ; soient suffisamment petits. »
- On voit que Kinnersley n’employait pas son thermomètre électrique pour mesurer la force de la décharge sous forme d’étincelle, mais bien en aisant^gir cette décharge sur des fils métalliques, • ainsi qu’on l’a fait plus tard.
- Toutefois il ne proposait pas son appareil comme un électromètre et ce n’est que plus tard que Harris, et surtout Riess l’employèrent dans ce but après l’avoir perfectionné. ,
- On a songé aussi à employer les phénomènes de fusion comme électromètres, en mesurant la charge d’une batterie par la longueur de fil qu’elle pouvait fondre. Nous passerons rapidement pour arriver à des appareils basés sur d’autres principes et qui mettent à contribution les phénomènes lumineux de l’électricité.
- Ces appareils peuvent se diviser en deux catégories bien distinctes ; ceux qui mesurent la différence de potentiel d’une décharge par la longueur de l’étincelle et ceux qui mesurent la quantité d’électricité par le nombre et la longueur des étincelles.
- Nous allons retracer l’origine et les développe-rtients de ces deux sortes d’électromètres.
- Ce sont les appareils de la seconde classe qui ont été employés les premiers, et c’est à Canton que revient le mérite de leur invention. Toutefois sa méthode était peu pratique et n’eut pas beaucoup de succès.
- Voici le moyen qu’il proposait pour mesurer exactement la quantité d’électricité accumulée dans une bouteille de Leyde :
- La phiole étant suffisamment électrisée par le moyen du fil d’archal appliqué au globe de verre (ce qui se connaît par le faisceau de flamme qui se décharge de l’extrémité du fil d’archal) ; on suspend un petit bout de fil d’archal au canon de fusil qu’on détache exprès pour cet effet des globes; si l’on applique alors le fil d’archal de la phiole à celui qui est suspendu au canon du fusil, on aperçoit un petit coup d’explosion, qu’on décharge en touchant avec un doigt le canon de fusil qui fait aussi son explosion. On continue ainsi en électrisant alternativement et en déchargeant, jusqu’à ce que toute l’électricité de l’eau soit dissipée, ce qui souvent ne se fait qu’après cent décharges, si l’on n’a pas soin de décharger chaque fois l’électricité, on apercevra à peine les explosions qui se font du fil d’archal de la phiole électrisée au canon de fusil. C’est ainsi que par le nombre d’explosions on estime la quantité de l’électricité acquise par l’eau. »
- On conçoit combien ce procédé était peu commode ; il n’était pas correct non plus, car les
- C1) Watson. « Expériences et observations » pour servir â l’explication de la nature et des propriétés de l'électricité, compose la 2' partie du Recueil de Traités sur VÈlectricitc, traduit de l’anglais et de l’allemand, iu-i2', Paris, 1748. p. 104.
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- étincelles n'étaient pas de même longueur, le' temps nécessaire pour effectuer l’expérience devait être long et, partant, les pertes assez grandes.
- C’est en prenant le contre-pied de cette méthode et en mesurant la quantité d'électricité qui entrait dans la bouteille et non celle qui en sortait qu’on est parvenu à rendre ce procédé de mesure correct.
- Canton se servait de sa méthode pour évaluer le débit d’une machine électrique, par le nombre d’étincelles que donnait la bouteille de Leyde, avant d’être entièrement déchargée, en ayant soin de la charger toujours de la même manière, c’est-à-dire par un même nombre de tours.
- Ce procédé qui avait été proposé vers 1748, n’eut pas beaucoup de succès, et pour trouver un appareil mettant à contribution les étincelles électriques pour mesurer la force électrique, il faut arriver jusqu’en 1768, époque à laquelle Lane publia la description de son électromètre (*).
- Deux appareils du même genre avaient été proposés en même temps : l'un, inventé par M. l’Es-pinasse, membre de la Société royale de Londres, qui l'avait présenté à cette Compagnie, le 12 mars 1767 (2). Cet appareil ne différait en rien de l’électromètre de Lane, que nous représentons par la figure 31.
- Lane avait décrit son électromètre dans une lettre écrite à Franklin, le 15 octobre 1766, et lue à la Société royale de Londres, le 26 novembre 1767.
- Dans l'appareil de Lane. D est une bouteiilede Leyde qui sert de support au conducteur C, électrisé parle cylindre de verre A. Cette bouteille est munie à son armature extérieure d’un crochet E qui permet de la relier à différents corps.
- Le pilier F de l’électromètre était fait en bois, percé d’un trou cylindrique sur environ les deux tiers de sa longueur, et rendu isolant en ayant soin de le faire bouillir dans de l’huile de lin et de le dessécher encore après. Un pilier en cuivre, tel que Lane l’avait employé d’abord, ne convenait pas à tous les usages. Ce pilier était muni d’une rainure I.
- Dans le trou cylindrique de ce pilier, entrait à frottement doux la partie inférieure de la pièce de cuivre G qui supportait l’électromètre proprement dit, on pouvait fixer cette tige à différentes hauteurs au moyen de la vis de pression H.
- Lu partie principale de l’électromètre consistait en une tige d’acier filetée, dont le pas avait envi-
- (l) Phil-Trans, pour 1768.
- ron 1 millimètre ; cette tige traversait la boule de cuivre G, elle était]terminée d’un côté par une boule de cuivre polie avec un grand soin et qui se trouvait placée en face d’une boule en cuivre K, de même dimension, fixée au conducteur.
- Les mouvements de cette vis étaient mesurés par un micromètre O N.
- Pour se servir de cet appareil on reliait le corps en expérience avec le crochet 1 d’un côté et avec la vis H de l’autre. La force de la décharge qui le traversait était mesurée par la longueur de l’étincelle qui éclatait entre les deux boules M et K.
- Franklin (*) proposait de donner à cet instrument le nom d’« Électronome pour le distinguer des appareils proposés jusqu’alors.
- Cet appareil a eu un grand succès dès son origine, et il a été très employé dans les expériences
- Fig. 31
- d’électricité médicale, afin de graduer la violence des chocs et de pouvoir obtenir des chocs toujours égaux entre eux.
- Cet électromètre était loin d’être précis, et il pouvait être troublé par bien des causes accidentelles : l’état de l’atmosphère, la forme des boules, leur plus ou moins grand poli, leur propreté, et, enfin, dit Sigaud de Lafond (2) : « quelques corps flottants dans l’atmosphère, de petits duvets surtout insensibles, qui s’attachent quequefois à la boule de l’électromètre ou â,celle du conducteur suffisent à le mettre en erreur. Aussi voyons-nous souvent que la boule de cet électroniètre paraissant trop éloignée pour exciter l’étincelle, on parvient, en l’essuyant, à la lui faire tirer, sans l’approcher d'avantage du conducteur. »
- C'est sans doute pour obvier à ces inconvénients que Barbaroux, de Marseille, dont on connait le
- (‘) Franklin. Œuvres traduites par Barbeu Dubourg. — Paris, 1773, in-4”.
- (s) Sigaud de Lafond. « Précis des Phénomènes électriques. — in-8", Paris, 1781.
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- • rôle pendant la Révolution, et qui dans sa jeunesse s’était livré avec succès aux expériences de physique, imagina l’appareil que nous représentons par la figure 32.
- Il se composait d'un tube de verre d'environ 12 pouces (30 cent.) de long et 10 lignes (34 millim.) de diamètre; à l’une de ses extrémités était mrstiquée une espèce de piston de seringue terminée par une plaque de métal extrêmement polie et de l’autre côté par un crochet destiné à être appliqué au conducteur. A l’autre extrémité était un autre piston, glissant dans une boite à cuirs, muni d'une plaque métallique et pouvant se mouvoir d’une extrémité du tube à l’autre.
- Pour se servir de cet instrument on reliait le crochet au conducteur et l’autre crochet à la
- terre ou à l’armure extérieure s’il s’agissait d’une bouteille de Leyde.
- Ou mesurait l’électricité par la longueur de l’étincelle exactement indiquée sur une graduation (en lignes) gravée sur le tube de verre lui-même.
- Le R. P. Paulian, s’il faut en croire Barbaroux, qui était en correspondance avec ce savant jésuite, considérait cet électromètre comme le meilleur qui ait été construit, et bigaud de Lafond paraissait être de cet avis.
- 11 semble toutefois avoir eu peu de succès, et il nous paraît inférieur à l’électromètre de Lane, en raison de I’électrocité qui devait se propager dans le verre et nuire ainsi à l’exactitude des indications.
- Nous ne mentionnerons que pour mémoire l’électromètre de Lane présenté, en 1784, par Ferry fils, de Marseille (*).
- M> B.-L. Cadet, (2) pharmacien, membre de la Société médicale d’émulafion, etc., trouvait à tous
- (') Journal de Physique, pour avril 1784, p. 315.
- (2) Annales de Chimie an IV (1801) t. XXVII, p. 66.
- les électromètres des défauts qu’il pensa annuler par les moyens suivants.
- Voici d’abord le programme qu’il s’était tracé :
- « Faire un électromètre qui puisse également s’adapter aux conducteurs faiblement électrisés et aux grandes masses de fluide accumulées dans les batteries; n’avoir à tenir compte ni d’aucun frottement, ni d’aucune pesanteur; avoir une mesure fixe qu’il soit aisé de conserver, même après l’opération, et qui indique tout à la fois la nature et la quantité de I’electricité. »
- Voici maintenant comment il chercha à réaliser ce programme. 11 commença par faire les expériences suivantes :
- Il électrisa une bouteille de Leyde , munie d’un condu:teur armé 'd’un électromètre de Henley, puis il détermina la distance à laquelle ii fallait approcher la boule de l’électromètre de Lane, pour avoir une étincelle, ou bien à quelle distance un point lumineux commençait à paraître au bout d’une pointe, à quelle distance un électromètre de Saussure commençait à diverger, à quelle distance cette divergence se produisait lorsque l’élec-trométre était armé d’une pointe, et il obtint les résultats suivants :
- L’électromètre de Hewley, marquant 430.
- L’étincelle se produisait à la distance de......... 6 lignes.
- Le point lumineux se produisait à la distance de. 3 pouces L’électromètre commençait à diverger — 9 —
- — armé d’une pointe divergeait— 15 —
- Le rapport de la sensibilité des différents moyens était donc :
- étincelle 1
- point lumineux — 6 étincelle i
- électromètre 18 étincelle _ 1
- électromètre à pointe 33
- « Je n’ose affirmer que ces proportions soient parfaitement exactes, dit notre pharmacien, il me suffit que ces rapports existent pour savoir que, mieux mesurés, ils pourront servir à mesurer l’intensité de l’électricité ».
- De tous, le point lumineux paraissait à l’inven-
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- teur lf\ plus: constant et lé plus propre à déterminer la nature de l’électricité.
- En effet, suivant que l’électricité est positive ou négative, la lumière se présente sous forme d’un point lumineux ou d’une aigrette, très faciles à distinguer l’un de l’.autre, Nollet (J avait reconnu ce phénomène en 1746, et Le Roy l’avait déjà proposé en 1753 (2) pour reconnaître si un corps était chargé positivement, ou négativement. .
- Pour obtenir plus de certitude, Cadet employa dans la construction de son électromètre les trois moyens ci-dessus et combina l’appareil suivant (%• 33) :
- Dans un tube de verre long de 18 à 20 pouces (50 cm. environ) est enfermé un autre tube plus court et soudé à ses deux bouts. Ce tube contient une échelle graduée; l’un des bouts de ces deux tubes est mastiqué dans un manche de bois tourné qui sert à le tenir à la main : l’autre
- Fig. SS
- nout est fermé par une virole de cuivre; la distance des bouts du petit tube à ceux du grand est remplie par de la cire rouge; à la virole se visse à volonté un anneau ou un crochet de cuivre; l’anneau sert lorsqu’on applique l’instrument sur une boule de conducteur, et la tige lorsqu'on l’accroche à un anneau.
- Sur la virole se monte une tige de cuivre, terminée par une boule. Cette tige doit être recourbée, et l’extrémité de sa boule doit être d’aplomb avec la ligne qui commence l’échelle graduée du petit tube.
- Les positions de la partie mobile étaient déterminées à l’aide du curseur, qu’on faisait mouvoir à l’aide du bouton. Sur l’annetau étai fixé un électromètre de Saussure, très sensible et dont la tige pouvait recevoir, à vis, soit une pointe ou une boule de la même grosseur.
- L’extrémité de cette pointe ou de cette boule * (*)
- (l) Nollet. Mémoires Académie des Sciences, pour r/47
- p. 188.
- (*) Le Roy, Mémoires Académie des Sciences, pour 1754, P- 459- • '
- devait correspondre verticalement à l’extrémité du curseuret horizontalement au centre de la boule.
- Un anneau permettait de relier cette partie avec d’autres instruments.
- Voici comment cet appareil devait être employé :
- « Je pose sur la tige d’une bouteille chargée l'anneau et je fais glisser l’électromètre de Saussure, armé de sa pointe. Je tiens note du degré où l’écartement des fils commence. A l’instant, je supprime la pointe et j’adapte à sa place la boule ; je continue de glisser l’électrométre de Saussure jusqu’à ce que la pression électrique de l’atmosphère de la bouteille fasse diverger les fils. Je tiens encore note de ces degrés; je replace la pointe et je ferme les [volets de mon cabinet; alors je continu de glisser l’électrométre jusqu’à l’apparition du point lumineux, ce qui me donne encore de nouveaux degrés. Enfin, je remets la boule, j’attache la chaîne au petit anneau, je la fais communiquer avec l’armure extérieure de la bouteille, et je glisse l’électromètre jusqu’à ce que l’étincelle éclate. »
- Muni de tous ces renseignements, M. Cadet les comparait, et jugeait enfin de l’intensité électrique.
- Tel est l’ensemble des procédés par lesquels M. Cadet, voulait réaliser son programme, et obtenir un électromètre exempt de défauts.
- Une seule mesure devait bien durer cinq ou dix minutes, et les indications du commencement devaient différer considérablement de celles de la fin.
- Pour abréger on aurait pu former des tables et se contenter d’une seule mesure, notre pharmacien y pensa, mais ne le fit pas. .
- . Il graduait aussi son appareil en chargeant à refus des carreaux magiques de 6, 7, 8, 10 etc. pouces carrés, et en marquant les degrés correspondants de son électromètre appliqué à chacun de ces conducteurs. Un corps qui produisait sur l’électromètre une action équivalente était dit contenir 6, 7, 8, etc. pouces carrés d’électricité.
- Cet appareil était d’une complication inutile, et était de beaucoup inférieur aux autres appareils. L’inventeur manquait en outre de logique, car, de deux choses l’une : ou bien il existait entre les différents phénomènes mis à contribution, un
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- rapport fixe, comme le dit M. Cadet, et en ce cas un seul suffisait puisque, étant connu, il déterminait les autres, ou bien il n’existait aucun rapport déterminé entre ces phénomènes, qui alors ne pouvaient servir à donner des indications précises sur la force de l’électricité.
- Nous arrivons maintenant aux appareils de la seconde classe, parmi lesquesls nous rangerons l’appareil suivant, décrit par Sigaud de Lafond.
- On prend un carreau magique dont l’armature est éloignée de 4 pouces des bords du carreau et l’on colle sur l’armature inférieure une petite bande d’étain qu’on relève sur la face supérieure de fa;on que son extrémité soit distante de trois pouces de l’armature supérieure. Sur ce prolongement de l’armature inférieure on pose une petite figure de métal qui tient à la main une baguette ou dont un doigt s’allonge au point d’arriver à quelques lignes d’un morceau de métal posé sur l’armature supérieure.
- On juge de l’intensité de l’électricité par le nombre de tours qu'on est obligé de faire faire à la glace de la machine pour arriver à obtenir une décharge spontanée pour une distance donnée. Plus l’électricité est abondante, moins il faut de tours.
- Comme on le voit, cet électromètre était surtout destiné à évaluer le débit des machines électriques.
- Après avoir décrit l’électromètre de Barbaroux, nous allons avoir à nous occuper, maintenant de celui de Marat.
- Ce révolutionnaire, tristement célèbre, s’occupait beaucoup de physique; la lumière, le feu, l’électricité avaient fait successivement l’objet de ses méditations en même temps qu’il cultivait la médecine.
- Il obtint quelques bons résultats, et même fut distingué par l’Académie de Rouen qui lui décerna une récompense, mais son caractère lui fit beaucoup d’ennemis. Marat était envieux, ambitieux, et, pardessus tout, orgueilleux. Il aurait voulu être toujours le premier, et dans son ardeur à se couvrir de gloire il prenait sans peine pour des traits de génie toutes les découvertes, vraies ou fausses, qu’il avait faites, et par contre, il dénigrait tous ceux qui l’avaient devancé.
- Ainsi dans ses Recherches sur Vélectricité, dans
- (J) Sigaud de Lafond. Précis hiétoriquc et expèrimmtrl des phénomènes électriques, ln-8, Paris, 1781, p. 250.
- son discours préliminaire, après avoir passé en revue les principales découvertes qu’on avait faites jusqu’alors, il déclare (page 12):
- « Une science où les phénomènes prennent si souvent une différente forme, exigeait un génie actif, qui en psoscrivit les faits hasardés et les observations triviales, qui analysât et les expériences compliquées, généralisât les résultats, soumit à l’examen les lois reçues, vérifiât les principes, enchaînât les conséquences, et ramenât les effets à leurs causes ; mais d’une manière simple, claire, évidente. Des faiseurs de livres pour qui la science est un métier, entreprirent cette pénible tâche. Chacun conçut ses opinions particulières à ce que certains auteurs originaux avaient pensé, et prétendit former un système général. Mais la plupart des ouvrages publiés sur ce sujet, ne sont guères que des recueils volumineux d’observations puériles, d’expériences mal faites, de fausses inductions, d’hypothèses hasardées, d’opinions contradictoires. Si dans le nombre, il en est quelques-uns où l’on trouve des observations solides, des expériences bien faiteSj des conséquences justes; on y trouve rarement de grands principes, des lois incontestables; de sorte qu’en rassemblant en un volume tout ce qu’ils contiennent de mieux, il serait impossible déformer de ces traits épars, un corps de doctrine bien lié.
- « Ainsi quoique le zèle de plusieurs physiciens qui se sont occupés de recherches électriques, ait été couronné d’assez brillants succès, la matière est encore neuve à bien des égards. C’est ici le lieu de parer de mes découvertes ».
- Nous avons tenu à citer ce morceau en entier bien qu’il soit un peu long, mais il est typique ; qu’on rapproche les parties que nous avons soulignées : tout Marat est là.
- Cette phrase de la fin n’est-elle pas splendide après tout ce qui la précède?
- Marat a publié la description de son é.lectromè-tre dans le journal de Physique en 1781, et ensuite dans ses Recherches sur l’électricité.
- Les deux articles qu’il a publiés dans le Journal de Physique sont anonymes mais on y reconnaît le style Marat, style auquel on ne peut guère se tromper. Certaines phrases sont la copie exacte de ses recherches auxquelles, d’ailleurs, ces articles ne servaient que de prospectus.
- Mais il fut malheureux! Dans un numéro sui-
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- vant du journal, M. Ledru fils, réclama plusieurs expériences au nom de son père qui les avaient publiées dans différents recueils, il disait de même que l’électromètre n’était que la copie de celui de Lane, ce qui n’est pas comme nous allons le voir.
- Mais toutes ces remarques ne troublent pas Marat « Le sage ne reconnaît que l’autorité de la raison »r dit-il quelque part dans ses œuvres ; et s’il critique les idées de Franklin, de Newton ou de Lavoisier, c’est qu’elles lui paraissent fausses, les siennes seules étant justes. « Hé ! quel auteur n’a pas ce droit ? Au reste personne ne respecte plus que moi les sages qui ont consacré leurs veillées à éclairer leur siècle ; je dois cet aveu à la vérité, et je ne suis pae fâché de l’opposer aux clameurs de cette foule d’hommes vains qui se font
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- un devoir de me dénigrer, jaloux de quelques succès auxquels le public a bien voulu applaudir ! »
- Et plus loin, Marat déclare :
- « Ceux qui connaissent ma méthode de traiter un sujet savent que je ne lis jamais les ouvrages des autres qu’après avoir fini mes recherches, et cela moins pour savoir ce que pensaient sur la même matière ceux qui m’ont précédé que pour ne pas m’attribuer leurs découvertes, au cas que je me fusse rencontré avec eux sans le savoir. D'ailleurs, si le lecteur clairvoyant jette un coup d’œil sur mes précédents écrits, il s’apercevra qu’il m'en coûte assez peu d’imaginer de nouvelles expériences propres à pénétrer les secrets de la nature, et s’il considère un instant la nouveauté de mes théories, il sera convaincu que le plagiat n’est pas fait pour moi ».
- Et c’est à chaque page que l’on trouve de telles professions de foi !
- Nous représentons l’électromètre de Marat par la figure 34, empruntée à ses Recherches sur Vélectricité. Sa construction se comprend à simple inspection. Par son emploi, il se rapprochait plutôt de l’électromètre de Sigaud de La Fond que de celui de Haldane. 11 semble même n’être qu’une modification de celui-là, car Marat connaissait les Précis de Sigaud de La Fond, qu’il cite dans son ouvrage, et, en outre, ce dernier donnant des leçons, faisant des cours publics, son appareil était connu avant qu’il en donnât la description. D’ailleurs, l’emploi que Marat donne à son électromètre est le même à peu de chose près que celui du savant professeur : le crochet de la bouteille étant mis en contact avec le conducteur en expérience, l’appareil se chargeait jusqu’à ce qu’une étincelle spontanée vint rétablir l’équilibre entre les deux armatures, et l’effet se répétait ainsi tout le temps de l’expérience, faisant en quelque sorte un répétiteur électrique, les détonations étant d’autant plus rapides que les boules étaient plus rapprochées et le débit plus grand.
- Cet électromètre était bon s’il n’était pas parfait; aussi Marat est content et il s’écrie :
- « L’électromètre dont Nollet désirait si fort la découverte est celui dont je viens de donner la des-cription.
- « 11 ne forme pas seulement l’électromètre le plus simple, le plus exact, le plus propre à comparer la force de différentes machines électriques placées dans un même lieu ; mais il devient l’élec-tromètre le plus commode; car pour être en expérience, il n’a besoin que d’être successivement mis en contact avec les différents conducteurs, et il n’exige pas que l’observateur soit dans l’inaction. Je dis mieux, c’est le seul véritable électromètre connu »,
- Et dans son enthousiasme, Marat trouve à son électromètre les applications les .plus variées et les plus fécondes.
- « On conçoit que cet instument est de même très propre à déterminer les temps et les climats les plus favorables à l’électricité; mais son utilité ne se borne pas là.
- « En armant son crochet de pointes convenablement recourbées et plus ou moins aigues; il sert à mesurer avec précision leur sphère d’activité.
- « En variant la forme, la grosseur et la distance
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- de ses boutons; il sert à déterminer la pression de l’air sur notre fluide accumulé à la surface de certains corps de dimensions données.
- « En comparant la distance de ses boutons, loi s-qu’il détonne; il sert à déterminer le degré de raréfaction de l’air où il est plongé, et à suppléer en quelque sorte le tube de Torricelli.
- « En le faisant de même verre, de même forme, de mêmes dimensions; en lui donnant même étendue de surface armée, et des boutons de même grosseur ; en tenant compte de l’élévation du baromètre et du thermomètre, il devient comparable en tous temps et en tous lieux. Par son
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- moyen on peut avoir des observations certaines ».
- Nous croyons inutile d’insister sur'ces fécondes applications, et l’invention de l’électro-baromètre, montre une fois de plus que le plagiat n’est pas fait pour Marat.
- L’électromètre-balance proposé p ar Cuthbertson est une habile combinaison de l’électromètre de Brook, que nous avons décrit plus haut. et de l’électromètre de Lane.
- 11 a été décrit dans le Journal de Philosophie naturelle de Nicbolson, en 1799, mais son invention est plus reculée, car le colonel Haldane en parle dans le mémoire que nous allons citer :
- Sur un rapport de. bois G H, d’environ 45 cen-Lirrètresde longet de 15 centimètres de large, sont montés trois tiges de verre D, E, F, munies de balles en cuivre a bc. Sous la balle de cuivre a est nxé un long bras de cuivre ; la balle c est faite de deux hémisphères. La partie inférieure étant fixée à la monture de cuivre et la supérieure tournée
- avec une charnière, de façon à pouvoir se fermer sur la première.
- La balle h est munie d’un tube de cuivre d’environ 8 centimètres de long, cimenté sur le haut de F, et la même balle a au sommet, un trou d’environ i'/4 centimètre de diamètre, correspondant avec le côté intérieur du tube. A B est une tige droite de cuivre, avec un couteau placé dans le milieu, un peu au-dessousdu centre de gravité; ce couteau repose sur une chape en cuivre fixée dans l’intérieur de la balle c; ce côté de l’hémisphère, vers e, est coupé, de façon à permettre à l’extrémité C A de la balance de descendre jusqu a toucher la balle a, et l’hémisphère supérieur est aussi coupé de façon à permettre à l’extrémité C B de monter.
- i est un poids d’un certain nombre de grains et fait dans la forme d’une épingle à large tête. La balle B a deux trous, l’un au sommet, l’autre en bas ; le trou supérieur étant de telles dimensions qu’il laisse passer l’aiguille en entier, le trou inférieur l’arrêtant par sa tête, tandis que sa pointe pend librement dans la balle b. Un certain nombre de ces épingles, de poids différents étaient jointes à chaque appareil.
- Le fonctionnement de cet électromètre est connu : loisque la charge du conducteur attaché en b a acquis une force suffisante, la répulsion des deux balles l’emporte sur le poids qui les presse, le levier bascule et vient décharger le condensateur sur la tige a mise à la terre.
- Lorsque le condensateur est déchargé, le levier bascule à nouveau sous l’action des poids, et l’appareil est prêt pour une nouvelle expérience.
- On n’a pas tardé à remplacer les épingles de différents poids, par un curseur se mouvant sur la tige, comme dans l’électromètre de Brook.
- Cet électromètre qui participait, par sa construction, à l’électromètre de Brook et à celui de Lane, jouissait des avantages de ces deux appareils : il a eu un assez grand succès.
- C’est en se servant de l’électromètre de Cuthbertson que le colonel Haldane a résolu le problème qui consistait à donner une charge déterminée à une batterie (*).
- Voici la disposition qu’il employa (2) :
- t1) Remarquons que la méthode employée par Volta pour graduer son électromètre résolvait ce problème, quoique d’une façon moins sûre et moins commode.
- (-) Nicholsons, Journal of natural Pbilosophy. London in-4», 1707, p. 56.
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- La batterie à charger était isolée sur un tabouret à pieds de verre ; son armature interne était reliée au conducteur de la machine, et son a! mature extérieure était reliée à l’armature interne d’une petite bouteille de Leyde, L’armature externe de cette bouteille était reliée à la terre, tandis que l’armature interne était reliée à un électromètre de Cuthbertson dont les poids étaient réglés suivant l’effet qu’on voulait obtenir.
- La charge de la batterie était proportionnelle au nombre d’étincelles données par l’électromètre, les poids étant les mêmes dans les différents cas.
- Si l’on excepte les aiguilles électriques inventées par Haüy, qui datent de 1815 environ, tous les appareils que nous venons de décrire sont antérieurs à 1800. Nous nous arrêterons là dans cette étude, bien qu’il existe encore un nombre au moins aussi grand d’autres électromètres, notre intention en écrivant cette notice étant de retracer l’origine et les transformations successives des différents électromètres connus et de rendre à chacun ce qui lui appartient. On trouvera la description de ces appareils — assez bien connus d’ailleurs pour la plupart — dans Y Electricité statique de M. Mascart, ouvrage auquel nous renvoyons le lecteur que cette question pourrait intéresser.
- Georges Pellissier
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Angleterre.
- L’éclairage électrique à bord du City of Paris. — Le paquebot le City of Paris, comme le City of New-York, est un des plus grands navires qui existent jaugeant plus de 10000 tonnes. Ces deux navires ont été construits par MM. J. et G. Thomson de Clydebank à Glascow; ce sont de véritables palais flottants, somptueusement décorés.
- Comme les installations électriques de ces deux navires sont identiques, la description de l’une s’appliquera également à l’autre; elles ont été faites par MM. Ring, Brown et Cie de l’usine de Rosebank à Edimbourg.
- Les génératrices sont installées sur le faux pont, derrière le compartiment principal des machines, avec lequel elles communiquent au moyen de deux portes étanches. Il y a quatre moteurs et autant de dynamos, deux de chaque côté du navire. Les moteurs sont placés en faces l’un de l’autre, afin que l’huile ne puisse pas être projetée sur les dynamos. Chaque dynamo accouplée à son moteur alimente 450 lampes de 16 bougies et trois d’entre elles suffisent pour l’éclairage de tout le navire, la quatrième sert de réserve en cas d’accident.
- Les moteurs compound sont du type à cylindre diagonal renversé ; le cylindre de haute pression a un diamètre de 180 mm. environ, celui de basse pression un diamètre de 339 mm. La course du piston est de300 mm. Tous les organes importants sont d’un accès facile et le tout occupe le minimum d’espace. La dynamo est montée sur la plaque de fondation du moteur; elle est actionnée par une courroie placée sur le volant, et maintenue à une tension constante au moyen d’un dispositif spécial. Les dynamos sont à double enroulement et à potentiel constant; elles sont munies de porte-balais doubles afin de pouvoir changer les balais sans modifier l’eclai-rage. Les inducteurs sont protégés par des enveloppes en zinc. Les coussinets des moteurs comme des dynamos sont bien lubrifiés. Chaque couple de machines occupe un espace d’environ 8 mètres cubes.
- Le commutateur principal est fixé à une hauteur commode, et les fils sont disposés de manière à pouvoir facilement desservir la dynamo de réserve. Chaque circuit principal est divisé en six branches dont chacune est munie d'un commutateur spécial surmonté d’un interrupteur automatique. Tous les circuits peuvent être reliés à une seule machine pour l’éclairage pendant le jour. On peut mettre les amperes-mètres et les volts-mètres dans le circuit, au moyen de bornes spéciales.
- Les 18 circuits d'embranchement comprennent environ 12 kilomètres de fils et alimentent 1,117 lampes; les lampes de 16 bougies forment la grande majorité bien qu’il y en ait ausssi de 8 et de 50 bougies.
- Les lampes installées dans le grand salon, dans le salon des dames et dans la bibliothèque sont montées sur des supports dorés et pourvus d’un réflecteur en forme de coquille de mer. Dans le
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- dôme situé au-dessus du grand salon, on a placé 78 lampes entre le toit extérieur et le plafond en verre de couleur, de manière à obtenir une belle lumière douce ; dans les cabines de première classe les supports sont argentés.
- Dans la timonerie et dans les passages du navire, les appareils sont mobiles afin de ne pas gêner pendant le chargement et le déchargement de la cargaison.
- Dans les couloirs des chauffeurs, comme dans le compartiment des machines, on a installé un certain nombre de petites lampes mobiles, munies de cordons souples et qui peuvent être transportées dans les soutes à charbon ou entre les machines.
- Pour le travail sur le pont ou à fond de cale, on dispose de 8 grands appareils portatifs comprenant chacun 4 lampes de 50 bougies. Chaque lampe du navire est pourvue d’un commutateur spécial. Une lampe à arc puissante est en outre montée sur le dôme pour servir aux projections.
- Six moteurs électriques servent à actionner les ventilateurs et un septième plus petit fait tourner les brosses rotatives dans le salon de coiffure. Les 6 premiers moteurs sont installés à couvert sur le pont; chacun d’eux est commandé par un commutateur à clef mobile, de sorte que le surveillant qui garde la clef peut seul y avoir accès. Chaque moteur peut déplacer environ 6000 mètres cubes d’air par heure en faisant 900 tours par minute et en absorbant 12 à 15 ampères; c’est-à-dire à peu près autant que 24 lampes ordinaires.
- La [« City of Paris » possède également des armatures de réserve pour ses dynamos et les moteurs ainsi que des balais, des lampes et des outils pour l’entretien de l’installation.
- J. M.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la force électromotrice de contact, x par M. N. Filtscbikoff (*)
- « Il est bien connu que la grandeur de la différence de potentiel qui se produit au contact de
- | denx corps quelconques est une fonction de deux variables :
- i° La nature chimique des corps ;
- 20 L’état physique de leurs couches superficielles. Ainsi l’on explique facilement le désaccord souvent notable entre les résultats obtenus par divers expérimentateurs très habiles. En effet, quelque soin qu’on prenne pour éliminer les diverses sources d’erreurs d’observation, on ne peut jamais rendre la structure et plus généralement l’état physique des couches superficielles identiques dans les diverses expériences. Rappelons le cas de l’or et du zinc : leur force électromotrice de contact, qu’on détermine sans grande peine à 1 millième de volt près, peut changér de valeur jusqu’à 1 quart de volt, selon l’état physique de la surface du zinc.
- « On pourrait obtenir des résultats plus concordants, en étudiant le contact des métaux liquides, au moyen de leurs amalgames; mais on serait mal fondé à étendre les résultats trouvés par cette méthode au cas de contact des métaux solides. D’ailleurs, ce n’est, pas la concordance qu’il est intéressant d’obtenir; par contre, c’est l’examen des résultats différents qui peut présenter beaucoup d’intérêt pour l’étude des divers états moléculaires des corps.
- « Voici, par exemple, un cas qui n’est pas encore abordé. Considérons deux métaux quelconques. La chaleur de substitution d’un métal à un autre n’est pas en général, la même pour diverses combinaisons chimiques : un métal, en se dégageant de ses divers sels, possède des énergies moléculaires différentes. La recherche de la corrélation qui doit exister entre la force électromotrice de contact des métaux pris dans ces divers états moléculaires et leurs autres propriétés physiques ne pourrait-elle pas être très fructueuse pour la théorie de contact?
- « Passons maintenant à un autre point de cette théorie. On considère la force électromotrice de contact comme indé pendante de l’étendue des surfaces de contact. Est-ce rigoureusement exact? Considérons deux surfaces A et B, par lesquelles se touchent deux corps quelconques. Quelque homogénéité que possèdent ces surfaces, cette homogénéité n’est pas absolue; il s’ensuit que la force électromotrice de contact, elle aussi, n’est pas absolument constante en tous les points des
- (*) Compta! rendus, t. CIX, p. 103.
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- surfaces considérées. Donnons donc à la surface de contact des dimensions suffisamment petites et nous pourrons mesurer une différence de poten-tielél élémentaire, en général différente de la valeur moyenne.
- « On peut tirer, des considérations précédentes, plusieurs conséquences nouvelles. En voici deux :
- « i° La force électromotrice de contact, prise sur un sommet, ou sur une arête, ou sur une face d’un cristal, a des valeurs différentes ;
- « 20 Si l’un des deux corps n’est pas isotrope ; s’il existe, par exemple, un séul axe par rapport auquel les diverses propriétés physiques de ce corps sont réparties symétriquement, la force électromotrice de contact avec un second corps (supposé toujours le même) sera aussi répartie symétriquement par rapport au même axe.
- « Pour démontrer expérimentalement l’inégalité des forces électromotrices élémentaires, dans les divers points d’une surface physique, je me sers de la méthode suivante :
- « Considérons de nouveau deux surfaces A et B et soient A la surface d’un métal et B celle d’un électrolyte (dissolution d’un autre métal). En appliquant à ces deux surfaces une force électromotrice extérieure E, on suit dans un microscope le commencement de formation, sur la surface métallique A, d’un dépôt du métal contenu dans l’électrolyte. Ce dépôt, comment va-t-il se former?
- « 11 est facile de voir que, si la force électromotrice dans tous les points de contact des surfaces A et B est absolument constante, le dépôt prendra la forme d’une couche dont l’épaisseur sera, en chaque point de la cathode, dans une relation connue avec la résistance rencontrée par le courant qui traverse l’électrolyte, Si, au contraire, les divers points de la surface A possèdent des forces électromotrices différentes, on verra le dépôt commencer en un seul point pour lequel le courant élémentaire aura l’intensité maximum. Tous les autres points de la surface A seront couverts par le dépôt, dans l’ordre de grandeur des courants élémentaires correspondants. Or, comme, dans ce cas, l’intensité des courants élémentaires dépendra des deux variables indépendantes, ces poinls ne seront plus distribués régulièrement sur la surface A.
- « Lexpérience montre toujours le dernier mode de développement d’un dépôt èlectroly tique.
- « En réglant la marche du phénomène, il est facile de varier le temps qui s’écoule entre l’apparition des points successifs du dépôt, depuis une fraction de seconde jusqu’à plusieurs minutes.
- « En changeant le signe de la force électromotrice extérieure E appliquée aux surfaces A et B, on constate, à quelques millièmes près, que le temps nécessaire pour dissoudre par le courant un dépôt est égal au temps qu’il a fallu employer pour le déposer.
- « On s’assure que les points de formation du dépôt initial ne sont pas dus aux impuretés accidentelles sur la surface A, en la lavant par des acides, ce qui ne change pas le rôle de ces points dans le développement du dépôt, comme on le vérifie en répétant l’expérience et en observant les positions relatives de ces points par rapport au micromètre du microscope.
- « Si la surface A offre des stries ou si elle limitée par des arêtes baignées par l’électrolyte, on voit le dépôt apparaître principalement sur ces stries et sur ces arêtes, phénomène connu depuis longtemps. La théorie précédente rend compte de ce phénomène, qui était encore inexpliqué ('). »
- Sur l’électrolyse de t’eau distillée, par M. E. Duter (2h
- « Dans ces recherches, j’ai employé de l’eau distillée contenue dans des tubes en verre à deux branches, et qui, au bout de plusieurs mois, ne communiquaient à l’eau aucune alcalinité. La force électromotrice dont je me suis servi était très considérable et toujours voisine de 100 vols.
- « J’ai pris comme éléctrodes :
- « i° Une anode et une cathode en platine.
- « 20 Des anodes constituées par des métaux fort différents et principalement du nickel, du cobalt, du fer, du cuivre: dans ce deuxième cas, la cathode était en platine.
- « 30 L’anode étant en platine, la cathode est de l’étain, du bismuth, du cuivre, du plomb., du mercure, de l’aluminium, etc.
- ('*) Ces expériences ont été faites au laboratoire tfe ccherches physiques, à la Sorbonne.
- (a) Comptes rendus, t. CIX, p. 108.
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- « Dans le premier cas, si la cathode est formée d’un fil fin, tandis que l’anode est une large laine, l’électrolyse de l’eau ne fournit que de l’hydrogène pendant plusieurs jours ; au bout de ce temps, l’oxygène commence à apparaître au pôle positif ; mais son volume est toujours moindre que la moitié du volume de l’hydrogène dégagé : l’eau soumise à cette électrolyse acquiert une réaction un peu acide.
- « Dans le deuxième cas, les anodes sont attaquées et, pendant les premières heures de l’attaque, donnent des protoxydes; il se forme au pôle positif une gelée verte avec le nickel, rose avec le cobalt, bleue avec le cuivre... ; puis, au bout de plusieurs heures, les protoxydes s’altèrent, prennent une couleur plus ou moinsfoncée et se changent en peroxydes. Laissant l’électrolyse se continuer pendant plusieurs mois, j’ai constaté que généralement l’oxyde, qui entoure le pôle positif finit par se réduire partiellement ; ainsi, le peroxyde de nickel repasse à l’état de protoxyde en devenant vert ; celui de cobalt, qui était marron, devient rose et celui de fer perd sa couleur rouille pour devenir presque blanc. Cette transformation demande environ deux mois pour le nickel et le cobalt; elle ne commence pour le peroxyde de fer qu’au bout de sept ou huit mois.
- 11 me semble qu’on peut rapprocher ces désoxydations de celles qui sont produites sur certains peroxydes pat l’eau oxygénée.
- « Enfin, dans le troisième cas, celui où l’électrode négative est constituée par un métal autre que le platine, j’ai vu que ce métal, contrairement à mon attente, s’oxydait généralement. L’étain donne de l’oxyde d’étain, en dégageant de l’hydrogène; le bismuth donne des résultats semblables.
- « Une électrode négative en cuivre se recouvre d’un dépôt qui arrête à peu près le passage du : courant, même quand la force électromotrice est de 120 volts.
- « Le plomb au pôle négatif se recouvre de houppes grises, qui, lorsqu’on interrompt le courant, donnent naissance à du protoxyde de plombqui semble couler de l’électrode comme une sorte de bouillie Planche.
- « Si l’électrode négative est du mercure, on voit la surface libre de ce métal se recouvrir d’aspérités d’aspect pâteux ayant l’éclat du mercure; les aspérités dégagent de l’hydrogène, elles en déga-
- gent encore, plus d’une heure après la cessation du courant.
- « L’aluminium est énergiquement attaqué au pôle négatif, il se transforme en alumine, et, au bout d’un certain temps, le métal a perdu toute cohésion, il se fendille et tombe au fond du vase sous forme de lamelles et de poudre grises.
- « Ces expériences, et surtout celle de l’alumi-ninm, me conduisent à’penser qu’il se forme au pôle négatif des hydrures métalliques, que l’eau détruit avec formation d’oxyde et dégagement d’hydrogène. »
- télégraphe multiple â signaux Morse de Kuhnhardt
- On sait que la télégraphie multiple à émissions successives possède par rapport à la télégraphie multiple simultanée le grand avantage que l’installation des appareils reliés successivement à la ligne ne diffère pas nécessairement de l’installation exigée par la télégraphie ordinaire. Par contre l’exploitation est rendue difficile par le fait que les appareils doivent être reliés à la ligne d'une manière régulière et successive, pour en être séparés l’instant d’après.
- Les deux stations extrêmes de la ligne possèdent ordinairement deux moteurs qui marchent synchroniquement et qui commandent la rotation d’un bras distributeur se déplaçant sur un disque distributeur; chaque position simultanée des deux distributeurs relie une paire bien déterminée d’appareils.
- Déjà en 1876, M. Koch, à Coire (Suisse) a essayé de construire un télégraphe multiple imprimeur dans lequel chaque paire de télégraphe imprimeur (Hughes) était reliée à la ligne jusqu’au moment de l’impression d’une lettre. Le système de M. koch permettait de supprimer les distributeurs et les moteurs synchroniques qui les actionnent. Le Journal de Dingler (vol. 226, p. 500 et vol. 21b, p. 515, 1877 et 1878) en a donné une description complète.
- Un nouveau système de télégraphe multiple sans distributeurs et sans moteurs synchroniques a été breveté en Allemagne par David Kuhnhardt à Aix-la-Chapelle (brevet n. 4458s du Ier juin 1877). Cet inventeur emploie les appareils Morse ordinaires et provoque électriquement l’insertion de l’appareil dans le circuit ainsi que son exclusion. A cet effet il émet, avant et après chaque
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- signal Morse, un courant électrique dont la direction est l’inverse de celle du courant télégraphique. L’émission de ces courants, complètement indépendante de celle des courants télégraphiques, est produite par un dispositif spécial ; elle ne doit pas non plus rester en souffrance lorsque la mise dans le circuit d’un appareil n’a été suivie d’aucun signal télégraphique.
- Les courants Morse sont émis automatiquement et non par l’employé qui n’a qu’à abaisser une touche correspondant à la lettre à transmettre; cette touche doit rester abaissée jusqu’à ce qu’un certain nombre de doigts aient passé et provoqué l’émission des courants correspondant à la lettre en question.
- A chaque appareil correspondent naturellement autant de touches qu’il y a de signes à transmettre. La station expéditrice possède autant de transmetteurs automatiques que la station réceptrice possède d’appareils Morse.
- M. Kuhnhard est obligé d’avoir recours à cinq électro-aimants pour chaque appareil de la station réceptrice sans compter un relais de deux électroaimants qui commande toute la station. Cette accumulation d’élctro-aimants rend son système irréalisable.
- Mais, en tenant compte de la manière simple dontM. Koch a résolu le problème qu’il s’était posé, on est porté à croire que la suppression des distributeurs et de leurs moteurs synchroniques peut etre réalisée assez simplement. On pourrait, par exemple, établir un commutateur à tambour dans le poste récepteur et le faire tourner d’un cran par l’action d’un courant de sens contraire à celui du courant télégraphique ; ce mouvement du tambour produirait la mise hors circuit d’un appareil récepteur et l’insertion de l’appareil suivant.
- E. Z.
- Sur les décharges disruptives dans les gaz, par M. Paschen (1), par M. Wolf (2) et par M. Jau-manu l2).
- Les numéros 5 et 6 des Annales de Wiedemann, renferment deux mémoires, l’un de M. Paschen, l’autre de M. Wolf, sur les décharges disruptives dans différents gaz et à diverses pressions et * (*)
- (') Annales de IViedemann, t. XXXVII, p. 69. (s) Annales de IViedemann, XXXVI, p. 306.
- (*) Repertoriuni der Pbysik., t. XXV, p. 20.
- sur la différence de potentiel pour laquelle l’étincelle se produit.
- Les deux auteurs ont employé des méthodes de mesure presque identiques. Les mesures de la différence de potentiel au moment de la décharge ont été effectuées à l’aide de l’électromèrre à réflexion de Righi qui a le grand avantage de donner des indications continues entre des limites étendues (3 à 90 unités électrostatiques CG S).
- M. Paschen a d’abord déterminé la différence de potentiel pour laquelle l’étincelle se produit à l’air libre entre des sphères de différentes dimensions et pour des distances variables ; ces mesures ont été ensuite étendues au cas où l’étincelle se produit dans une espace clos renfermant de l’air, de l’hy-
- Fig. 1
- drogène et de l’acide carbonique sous des pressions différentes.
- Les résultats obtenus sont donnés graphiquement dans la figure 1 ; les courbes en trait continu (a) se rapportent à des sphères d’uncentimètre de rayon ; les courbes en traits espacés (b) des sphères de 0,25 cent, et celles en pointillé (c) à des sphères de 0,25 cen. On a porté comme abcisses les distances explosives et comme ordonnées les différences de potentiel ; l’échelle des ordonnées est 167 fois plus petite que celle des absisses. Les valeurs obtenues par Paschen, dans les mêmes circonstances, concordent a 1,3 0/0 ; par contre la répétition en été des expériences faites en hiver a donné des résultats sensiblement plus faibles (environ 4 0/0). Cette divergence provient sans doute des différences dans la température et dans l’humidité de l’air ambiant. Nous avons résumé dans le tableau suivant les nombres obtenus par Paschen, en hiver, mis en regard des résultats classiques de Baille ; ces derniers ont été interpolés pour les sphères de 1 centimètre et de 0,25 à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’aide des valeurs obtenues pour des sphères de rayons un peu différents.
- Différence de poteutiel en unités électrostatiques C. G. B.
- Distance
- explosive Sphères Sphères Sphères
- en cm. de 1 cm. do rayon de 0,6 cm . de rayon de 0,*6 en . de rayon
- Baille Paschen Baille Paschen Baille Paschen
- 0,1 15, 12 16,08 '5,73 16,53 '5,25 26,78 16,18
- 0,2 26,37 27,75 26,94 28,75 28,12 38,94
- o,3 36,96 38,85 36,94 38,74 37,32
- 0,4 47,20 49,4' 43,92 47,68 46,56 49,45
- o,5 54,81 60,05 69,36 50,83 54,82 54,66 59,21
- 0,6 65,23 57>3' 63,96 65,23 68,20 75,36
- °,7 73,04 78,87 6l, 12 64,17 72,28
- o,8 — — 66,83 77,6i 82,61
- 0,9 — — 65,98 69,01 — —
- ’>° “ 67,22 71,69
- On voit que les valeurs obtenues par Paschen sont toutes plus grandes que celles de Baille ; la différence atteint même 8 o/o. Il est difficile d’expliquer ces grandes divergences : cependant un travail récent de M. Jaumann, intitulé : «Influence des variations rapides de potentiel sur les phénomènes de décharges », semble fournir quelques éclaircissements sur l’origine des divergences que l’on constate souvent dans ce genre de recherches.
- Jaumann a constaté, en effet, que dans la disposition expérimentale généralement adoptée pour la mesure des distances explosives, la différence de potentiel correspondant à la décharge n’est pas seulement déterminée par les conditions statiques du champ, mais aussi par les variations plus ou moins rapides de cette différence de potentiel. On obtient donc pour la différence de potentiel de décharge des valeurs d’autant plus grandes que les variations du flux électrique de la machine à influence sont plus faibles. On obtient cet amortissement du flux électrique de la machine à influence en augmentant la capacité du système de conducteurs, La disposition expérimentale adoptée par Paschen ayant une capacité plus élevée que celle des dispositifs d’autres physiciens, cela expliquerait les valeurs plus considérables obtenues par cet auteur,
- M. Paschen a étudié la décharge disruptive dans an espace çlos ayant un volume de 8 dm3 et renfermant successivement de l’air, de l’hydrogène et de l’acide carbonique à des presions in-
- férieures à tin atmosphère. La décharge avait lieu entre des sphères de i centimètre de rayon.
- Avant d’exposer et de discuter les résultats de Paschen, étudions les recherches de M. Wolf, qui les complètent.
- M. Wolf a étudié d’une manière analogue les différences de potentiel qui existent au moment où la décharge a lieu,«entre deux électrodes de 5 centimètres de rayon, plongées dans une atmosphère d’hydrogène, d’oygène, d’azote, d’air et d’acide carbonique; tandis que les mesures de M. Paschen se rapportent à des pressions inférieures
- Fig. 2
- à une atmosphère, celles de Wolf ont été faites à des pressions comprises entre i et 5 atmosphères, pour la seule distance explosive de 1 milllimètre. Les valeurs de la différence de potentiel de décharges portées comme abcisses, tandis que la pression, est portée comme ordonnées, sont données par les courbes de la figure 2. Ces courbes sont' presque exactement des lignes droites, ce qui montre que la résistance à la décharge disruptive augmente proportionnellement avec la pression.
- Les mesures de M. Paschen pour des pressions iuférieures à une atmosphère, sont beaucoup plus complètes ; ces mesures ont été effectuées à des distances explosives variant de millimétré en millimètre et comprises entre 0,1 cm. et 2 cm. La différence de potentiel dépend du produit P d, P désignant la pression, d la distance explosive ; au lieu de la pression P on peut introduire la densité 1 du gaz sous cette pression et à la température ambiante, en sorte que la différence de potentiel dépend du produit dl. Si l’on admet avec Max-
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- well que la couche de gaz comprise entre les deux électrodes offre une certaine résistance à la décharge électrique, et si l’on appelle la résistance de la couche au moment où elle est traversée par l'étincelle, la solidité électrique de cette couche, on voit que cette grandeur est mesurée par la différence de potentiel de décharge. Or M. Pas-chen a trouvé que les valeurs du potentiel V correspondent à des valeurs de P et de d tellesque le produit P d soit constant sont égales pour le même gaz.
- Voici, par exemple, les nombres obtenus pour différentes valeurs du produit P d; ces nombres
- Fig. 3
- sont la moyenne de plusieurs mesures faites à des pressions comprises entre 10 et 75 centimètres.
- Pd v Pd v
- Air................... 7,5 16,65 20 34,64
- Hydrogène............. 7,5 9,68 20 *9,45
- Acide carbonique.... 7,5 17,37 20 33,37
- Pour une valeur donnée de la différence de potentiel, il faut donc que le produit Xd ait la même valeur, c’est-à-dire il faut que le nombre des molécules de gaz renfermées dans la plus courte distance des électrodes soit la même. Une augmentation de X entraine une diminution de d. On voit donc que la différence de potentiel de décharge et partant la solidité électrique de la couche de gaz, dépend du nombre des molécules et non de leur distance.
- Les courbes de la figure 3 dans laquelle on a porté les produits P d comme abcisses et les différences de potentiel V comme ordonnées, représentent les résultats de M. Paschen ; l’échelle de V est la moitié de celle de P^.
- La différence de potentiel V^qui produit dans un gaz g d’état déterminé, une étincelle de longueur
- donnée, peut-être considérée comme la mesure de la solidité électrique de cette couche de gaz ; si V a désigne la différence de potentiel dans l’air, dans des conditions identiques, le rapport Vg/Va peut s’appeler la solidité électrique spécifique de ce gaz par rapport à l’air.
- La table suivante donne les solidités spécifiques de quelques gaz, à la pression de 75 centimètres de mercure, et pour différentes distances explosives.
- d cm. Hydrogène Acide carbonique
- Rallie Paschen Rallie Paschen
- O, 1 0,49 0,639 1,67 ',°5
- 0,2 0,49. 0,578 1,24 0,98s
- 0,3 0,50 0,500 0,94 0,963
- 0,4 °,5° °>55 3 0,76 0,930
- °,y 0,50 0,^48 -— 0,910
- 0,6 o,555 0,940
- Voici enfin les valeurs obtenues par M. Wolf pour la solidité électrique des gaz étudiés sous diverses pressions et pour une distance explosive de 0,1 cm.
- Pression en atmosphère Hydrogène Oxygène Acide carbonique Azote
- I 0,87 0,95 1,20 1,16
- 2 0,76 0,93 I , 10 *,>5
- 5 o,72 °,92 1,05 ','5
- 4 0,69 °,92 1,03 1,14
- 5 0,68 0,91 1,02 1,14
- Limite 0,61 0,90 0,96 ','3
- M. Wolf a calculé par extrapolation les valeurs limites de la solidité électrique ; ce procédé offre naturellement certains inconvénients bien atténués dans le cas particulier, car Ces limites sont indiquées assez sûrement par la marche des valeurs du tableau ci-dessus.
- A. P.
- L’application des réflecteurs à. l’éclairage des rues.
- Dans le Cenlralblatt fûr Elektrotecbnik (*), le Dr Stadthagen soulève la question très importante pour l’éclairage public de l’emploi des réflecteurs en général, et plus spécialement de leur
- («) Vol. XII, n* 3, p. 29.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- application à l’éclairage des rues et places publiques, une question qui, d’après l’auteur, n’a pas été suffis animent étudiée jusqu’ici.
- La première condition d’un bon éclairage public n’est pas seulement de donner la plus grande clarté possible, mais aussi de distribuer cette clarté de la manière la plus uniforme. Ce problème important n’a pas même été résolu approximativement par l’éclairage installé à Berlin, dans la rue « Unter den Linden », et le but principal des réflecteurs doit être de remédier à cet inconvénient. On voit de suite que les modèles employés jusqu’ici né peuvent guère y parvenir, à cause de leurs petites dimensions de leur forme concave, et de la proximité de la flamme. Ces facteurs rendent la clarté plus grande dans le voisinage immédiat de la lanterne, ce qui n’est pas nécessaire.
- Les considérations générales qui précèdent ont reçu une confirmation scientifique par les me-suies photométriques faites par M. le D1' W. Wed-ding, le collaborateur du professeur Slaby à l’école polytechnique de Berlin sur les foyers à arc installés « sous les tilleuls ». Les résultats obtenus avec une de ces lampes munie de son globe, mais sans réflecteur et avec une autre avec globe et réflecteur prouvent d’une façon concluante que l’influence des réflecteurs s’exerce principalement dans le voisinage immédiat de la lampe. Les mesures et les calculs de M. le D1' Wedding ont d’autre part établi que le minimum de io bou gies-mètre normales, nécessaire pour pouvoir lire et écrire est effectivement atteint des deux côtés de ce boulevard jusqu'à une distance de dix mètres de chaque lampe et même dépassé tandis que dans l’espace de 20 mètres entre les deux rangées de lampes, la clarté s’abaisse au-dessous de cette limite et n’atteint pas même 5 bougiei-mètre.
- Selon l’auteur, le seul moyen de porter remède à cet état de choses est une modification de la construction des réflecteurs; il est en tout cas et avant tout à désirer que les mathématiciens et les physiciens étudient au point de vue théorique les effets des différents réflecteurs pour une même source lumineuse. Les points les plus importants ont déjà été indiqué plus haut, à savoir : i° la forme du réflecteur; 20 ses dimensions; 30 un éloignement de la source lumineuse ou du globe.
- Le D1’ Stadthagen fait remarquer que des réflecteurs sensiblement convexes ou même plats,
- pourraient donner de très bons résultats, de même que des réflecteurs ondulés.
- R.
- VARIETES
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- DU CHATEAU ROYAL DE PELESH
- Ce château, résidence d’été du Roi et de la Reine de Roumanie, situé dans les Càrpathes, près de Sinaia, à 130 kilomètres au nord de Bu-charest et à 800 mètres au-dessus du niveau de la mer, est bâti sur le versant d’une montagne, dans la pittoresque vallée de Pelesh ; sa situation exceptionnelle en fait un séjour des plus sains et des plus agréables en été.
- Le château style renaissance, commencé en 1873 et terminé en 1883 est d’aspect en parfaite harmonie avec le cadre qui l’entoure. La décoration et l’aménagement de l’intérieur sont d’une grande richesse artistique et d’un goût parfait.
- Un corps de bâtiment rectangulaire avec cour intérieure forme h centre du château; une aile située à l’ouest en est séparée par la cour d’honneur.
- Comme nous donnons plus loin un tableau relatif à la répartition de l’éclairage électrique des différents étages du château, il convient d’énumérer rapidement les pièces dont se compose l’ensemble.
- Ainsi on trouve au sous-sol : l’entrée principale sur la cour d’honneur, le grand vestibule et l’és-calier qui lui fait suite, le vestiaire, les cuisines et leurs dépendances, les celliers, les calorifères, les salles de bains, la lingerie, etc.
- Au rez-de-chaussée : les offices, la salle à manger, la salle de billard, différents salons, la salle de concert, la bibliothèque et le cabinet dé travail du Roi, la salle d’audience, le grand escalier, la salle des spectacles et les galeries.
- Au premier étage : les appartements réservés aux hôtes princiers et à leurs suites, la salle de lecture et de réunion, les appartements particuliers, la bibliothèque et le boudoir de la Reine.
- Au deuxième étage : les appartements de service.
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- Le tout comprend une superficie couverte de 2 000 mètres carrés,
- L’éclairage électrique du château a été installé en 1883, et s’est augmenté depuis d’année en année. L’inauguration en a été faite en 1884, à l’occasion de la visite de l’archiduc Rodolphe. Actuellement la surface et le cube éclairés, sont respectivement de 5 000 m2 et 21 000 m3. On emploie 600 lampes à incandescence Edison, de 10, 16 et 32 bougies à 100 volts, produisant ensemble 7500 bougies; la lumière se répartit ainsi :
- Bougies par mctrc
- carré cube
- Sous-sol I ,OI 0,24
- Rez-de-chaussée 3! 15 0,02
- Premier étage > ,47 0,32
- Deuxième étage °,57 0,15
- Moyenne 1,50 °,3v
- En outre, 60 autres lampes équivalant à 1 000 bougies, éclairent pendant le jour les sous-sols et les endroits sombres, et pendant la nuit, le corps-de-garde, l’usine électrique et les lanternes extérieures du château.
- La route venant de Sinaia, d’une longueur de 900 mètres, est éclairée par 25 lampes à incandescence Siemens de 100 bougies chacune. L’allée principale du parc-, longue de 700 mètres, qui conduit au château en faisant suite à la route, est éclairée à l’aide de 10 foyers Jablochkoff composés de bougies de 6 millimètres de diamètre et ayant une intensité lumineuse de 80 carcels chaque.
- L’usine électrique, distante de 150 mètres du château, se compose de deux pièces, une grande et une petite, d’une chambre de service et d’un bureau.
- Dans la grande pièce, on a installé deux turbines Girard, à arbre horizontal, aux extrémités d’une canalisation en fer de 76 millimètres de diamètre et de 12 mètres de longueur; ces turbines peuvent être actionnées à volonté, soit simultanément, soit alternativement. Elles développent 85 chevaux chacune, à la vitesse de 600 tours par minute, en utilisant une chute de 125 mètres et un volume d’eau de 70 litres par secondes. Elles sont munies de régulateurs à force
- centrifuge agissant par une manoeuvre de distribution à trois voies sur un servo-moteur hydraulique qui actionne à son tour les vannes d’émission.
- Pour plus de sécurité, des vannes commandées par une transmission spéciale actionnée à la main, et accessible aux deux extrémités de l’usine, peuvent aussi régler les turbines, dont la vitesse est constamment indiquée par des tachymètres.
- L’eau provenant du Pelesh est d’abord filtrée dans un réservoir; elle est amenée à l’usine par une conduite souterraine en fonte de 265 millimètres de diamètre et de 1250 mètres de longueur Après avoir traversé les turbines, elle retourne au Pelesh.
- La transmission reposé sur sept coussinets en fonte de 600 millimètres de hauteur, espacées de deux mètres, d’axe en axe. Les poulies en fer forgé sont en deux pièces, et simplement serrées sur l’arbre sans clavettes. Des courroies en cuir transmettent le mouvement à cinq dynamos, savoir :
- Trois dynamos Edison à courants continus et à excitation dérivée, chacune de 150 ampères et 110 volts à 1 100 tours.
- Une dynamo Brush à courants continus et à excitation en série de 10 ampères et 800 volts à 950 tours.
- Une dynamo Gramme, à courants alternatifs et auto-excitatrice, de 28 ampères sur deux circuits, à 300 volts à 1 400 tours.
- Dans la petite pièce une turbine à arbre horizontal actionne directement une dynamo Gramme, « type supérieur », à courants continus et à excitation dérivée, de 20 ampères et 110 volts à 400 tours.
- Cette turbine développe 4 chevaux en utilisant une chute de 28 mètres et un volume d’eau de 15 litres par seconde; elle est réglable à la main à l’aide d’un volant et d’un mécanisme qui commande les vannes.
- L’eau provient également du Pelesh, elle est aussi filtrée dans un réservoir d’où elle est amenée dans la petite pièce de l'usine à la turbine par une conduite souterraine en fer de 150 millimètres de diamètre et de 370 mètres de longueur, puis elle est renvoyée dans le Pelesh.
- Les manœuvres se font au bureau, où se trouve placé le tableau de distribution comprenant les fils des dynamos, les coupes-circuits, les commutateurs, les ampères-mètres, les volts-mètres, etc. Les
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- régulateurs sont disposés au dessous de ce tableau ; tous les appareils sont ainsi sous la main.
- Un indicateur de tension de M. Bruckner, Ross et O, de Vienne, est réglé à 105 volts ; et, aussitôt qu’une variation de un volt en plus où en moins vient à se produire, il avertit par un signal optique formé de deux lampes de couleur rouge et verte, et par un signal acoustique composé de deux sonneries à sons différents.
- L’éclairage de la route se fait à l’aide de 25 lampes à incandescence de 100 bougies, montées en série ; on utilise pour cela la dynamo Brush, qui alimentait autrefois des lampes à arc; cette innovation est due à M. Ross.
- Les lampes, du système Siemens, sont de 10 ampères et 25 volts. Un court circuit automatique est placé dans chaque lanterne ce qui permet l’extinction fortuited’uneou plusieurs lampes du circuit sans le rompre. Dans le bureau, un ampère-mètre d’une très grande sensibilité au voisinage de 10 ampères, actionne automatiquement un régulateur qui augmente ou diminue une résistance montée en dérivation surles inducteurs de la dynamo. Cette disposition donne d’excellents résultats; ainsi aux essais on a pu éteindre successivement jusqu’à 20 lampes puis les rallumer sans influencer sensiblement les autres. Les écarts du courant n’ont pas dépassé deux dixièmes d’ampères en plus ou en moins.
- L’éclairage par les bougies Joblochkoff fonctionne bien, un rhéostat et un ampère-mètre, intercalés sur le circuit de l’excitation permettent d’obtenir un très bon réglage. Des commutateurs à quatre directions sont placés dans les socles des candélabres pour le changement successif des quatre bougies dont est garni chaque chandelier ; on obtient ainsi un éclairage de neuf heures.
- Toute la canalisation électrique est souterraine, elle est composée de câbles sous plomb de M. Ber-taud, Borel et Cic, de Cortaillod (Suisse) ; ces câbles sont en outre enfermés dans des enveloppes de bois goudronné.
- Une ligne téléphonique spéciale établit la communication e,,tre le bureau et le poste central de distribution dans le château ; par ce moyen toute modification apportée à l’éclairage est annoncée aux machines ; on opère le changement nécessaire et on évite ainsi toute variation dans l’éclairage qui demeure très fixe, grâce à la parfaite régularité de la marche des machines.
- En outre un réseau télégraphique rayonne dans
- six directions et établit la communication entre le château et :
- Les écuries.............. situé à 500 mètres à l'est.
- L’usine électrique......... — 150 mètres au sud.
- Le corps de garde.......... — 250 mètres au sud-ouest.
- L’aile ouest au château.... — 100 mètres à l’ouest
- Les dépendances....... — 300 —
- Le pavillon de chasse. — 600 —
- Ce réseau est entièrement souterrain, et les appareils employés sont dif système de M. J. Heuti-net, de Paris.
- Le château est habité environ cinq mois de l’année ; pendant ce temps l’éclairage ne césse de fonctionner. Le personnel se compose d’un ingénieur, d’un mécanicien et de deux aides, dont l’un est chargé de l’entretien du matériel pendant le reste de l’année.
- Le Palais-Royal de Bucharest est également éclairé à l’électricité depuis 1883, époque où il fut totalement restauré et considérablement agrandi ; dans la partie ancienne du palais se trouvent au rez-de-chaussée les offices et au premier étage les appartements particuliers du roi et de la reine.
- La partie nouvelle comprend un sous-sol pour les cuisines et leurs dépendances ; un rez-de-chaussée et premier étage pour les salles de réceptions, les dîners de gala et les bals.
- La surface et le cube éclairés sont respectivement de 7 200 m2 et 37 800 m3. L’éclairage se compose de 1 580 lampes à incandescence de 10 bougies, dont la lumière se répartit ainsi :
- Partie ancienne Partie nouvelle
- Bougies par mètre Bougies par mètre
- carré cube carré cube
- Sous-sol Rez-de-chaussée Premier étage Moyenne o,39 o,93 1,0» >,37 0,12 0,21 0,38 0,29 0,58 3,47 4, «7 3,07 0,17 0,46 0,64 o,5>
- C’est la Compagnie du gaz, de Bucharest, qui a réalisée cette installation, ainsi que celle du Théâtre National, effectuée en 1884-85 ; cette dernière installation comprend 1 900 lampes à incandescence de 10 bougies. L’usine électrique de la Compagnie fournit l’électricité à la fois au palais et au théâtre.
- Kareis
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- ‘97
- FAITS DIVERS
- M. Marcel Deprez nous écrit pour rectifier quelques renseignements erronés publiés dans notre dernier numéro. Rien n’est encore décidé au sujet de l’offre faite à M. Deprez de suppléer M. Bertrand au Collège de France, pour le cours d’électricité. De plus, M. Deprez a été nommé membre du jury de la classe 62 à l’Exposition pour la première section (.machines et transmission de la force) et pas pour la seconde, comme nous l’avons annoncé par erreur.
- Sur la proposition du rapporteur de sa troisième commission, le Conseil municipal de Paris a approuvé la soumission présentée par la Société du secteur de la place Clichy, pour l’éclairage électrique des abords de la gare Saint-Lazare.
- Les travaux étaient d’ailleurs terminés avant l’arrêt du Conseil municipal.
- MM. Pitkin et Niblett ont présenté à la Société Royale de Londres un appareil fort ingénieux qui donne à chaque instant la quantité de grisou dans un espace donné.
- Le principe est des plus simples : certaines substances, parmi lesquelles la mousse de platine vient au premier rang, ont la propriété d’absorber les gaz ; si le gaz absorbé est un carbure d’hydrogène, sa combinaison avec l’oxygène de l’air à travers les pores de la mousse de platine détermine une élévation de température. La boule d’un thermomètre étant recouverte de mousse de platine est placée dans un endroit grisouteux; la température s’élève d’autant plus que la proportion de grisou est plus grande, et il est facile de mesurer l’écart avec la température ordinaire en employant deux thermomètres, l’un normal, l’autre dont le réservoir est recouvert de mousse de platine.
- Comme le fait très bien remarquer la Revue Industrielle, il y aura lieu d’examiner pendant combien de temps la même éponge de platine conservera sa porosité, car il faudra la remplacer quand elle ne sera plus assez active. De plus, on aura un instrument parfait s’il est compliqué par une transmission électrique à distance, qui frappe la vue et l’ouïe d’un agent spécial.
- La Commercial Cable C° expose au Champ-de-Mars un bout de câble endommagé pendant un orage violent à 26 milles de Glocester, en Massachussets, par T’ancre d’un navire. On constata en soulevant le câble pour le réparer que la couverture extérieure ainsi qu’un des fils de l’anneau avaient été arrachés par l’ancre sur une longueur de 360 milles tandis que d’autres fils de l’anneau avaient percé un des noyaux du câble. Heureusement l’autre âme restait intacte,, de sorte que l’accident n’a donné lieu qu’à une interruption-de quelques heures pendant la réparation, qui a été exécutée
- par le steamer télégraphique Pouyer-Quertier, commandé par le capitaine Fossard.
- Des expériences intéressantes ont été faites dernièrement à Wellets-Point, Long-Island, aux Etats-Unis, avec la torpile électrique Edison-Sims. On a obtenu une vitesse de 20 nœuds à l'heure avec un moteur électrique alimenté par une dynamo à terre au moyen de deux fils qui servent également à guider et à gouverner le projectile.
- La semaine dernière [M. Ward a fait de nouvelles expériences avec un omnibus électrique à Londres. La voiture 2 traversé la Cité sans acccident, à une vitesse dépassant 15 kilomètres à l’heure.
- La réunion annuelle de la British Association aura lieu cette année à Newcastle, du 11 au 19 septembre prochain, sous la présidence du professeur W.-H. Flower.
- On annonce de Madrid que de nouveaux essais auront lieu le mois prochain avec le bâteau sousmarin le Pcral, mu par des accumulateurs. L’inventeur a, paraît-il, reçu des encouragements pratiques de tous les côtés, car, en dehors d’une subvention du gouvernement et une autre fournie par la reine, il a été mis à sa disposition une somme de 100000 fr. par un capitaliste du Nord et un admirateur de Buenos-Ayres lui a fait parvenir généreusement un chèque de 500000 fr.
- MM. Drake et Gorham de Londres ont été chargés d'instal-lej un de leurs ascenseurs électrique dans la Banque d’Angleterre, à Londres.
- M. Maisonhaute ayant remarqué que le passage d’un cou-jant électrique dans le lait retardait la fermentation de la crème, a pensé qu’un semblable traitement en favoriserait la conservation. Ces prévisions ayant été justifiées par une série d’expériences, M. Maisonhaute a fait breveter l’application de l’électricité, statique ou dynamique, à la conservation du lait.
- Le 23 juin dernier, pendant un orage violent, la foudre est tombée sur la cathédrale de Cologne. La décharge était accompagnée d’une co'onne de feu. Les dégâts sont de peu d’importance le bâtiment étant protçgé par un patatonnerre en bon état.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- L’Exposition d’appareils électriques qui sera inaugurée A Saint-Louis, aux Etats-Unis, en septembre prochain, s’annonce comme un grand succès. Le comité d’organisation a déjà reçu 65 demandes d’emplacement et on aura parmi d’autres attractions une machine à comparer électrique. L’espace réservé aux exposants est de 75000 pieds carrés.
- Un nouveau système électrique de l’unification de l’heure dans les villes, dû à MM. Bedolle et Fernandez, vient d'être expérimenté avec succès à Mexico.
- Le ministre du commerce en Angleterre a reçu une députation de la Chambre de commerce de Londres, demandant la création d’un laboratoire d’étalonnage des instruments et objets fournis aux particuliers, par les sociétés d’électricité. La loi anglaise exige que les compteurs, etc., soient garantis, et le seul moyen de mettre un terme aux difficultés qui surgissent chaqne jour, est de créer ce laboratoire.
- L,es membres de la Chambre de commerce ont assuré que 10000 francs permettraient de faire face aux frais d’établissement, et que la taxe perçue pour chaque opération donnerait des bénéfices suffisants, non-seulement pour assurer l’entretien du laboratoire, mais encore pour verser chaque année une somme importante dans les caisses du Trésor. Le ministre a promis d’examiner cette question avec le plus grand soin.
- Plusieurs sociétés d’électricité américaines ont adopté le système de canalisation souterraine Medbery, qui serait d’un prix peu élevé, en même temps que d’une grande solidité.
- Les câbles sont placés à l’intérieur de conduites en bois, dont l’étanchéité assure l’inaltérabilité par l’eau, et écarte tout danger d’explosion par suite du voisinage de fuites de gaz d’éclairage.
- Ces tubes de bois sont recouverts d’un enduit chimique qui les met à l’abri de l’humidité et de l’action des acides; ils sont réunis bout à bout comme ceux de fonte, et dans les trous d’homme, la jonction est faite au moyen d’un collet qui peut se dévisser pour permettre d’atteindre les câbles. Quand on veut greffer une dérivation, on ouvre la paroi du tube, et le travail terminé, on recouvre l’ouverture d’un alliage fusible qui en assure la fermeture hermétique.
- Le ministère de la guerre en Angleterre fait expérimenter en ce moment un nouveau modèle de fusil se déchargeant au moyen de l’électricité. Ce système a déjà été essayé par les gouvernements allemand et italien.
- Éclairage Électrique
- Ou vient de terminer à Chicago l’installation d’une des plus importantes stations centrales d’électricité du pays, destinée à l’alimentation de 80000 lampes, dont 130O0 fonction-
- nent déjà. La distribution se fait par le système Edison, avec des conducteurs souterrains d’une longueur d’environ 37 kilomètres. Les machines du système Edison de 60b ampères seront au nombre de 36, dont 8 sont déjà installées. Comme toutes les entreprises de ce genre en Amérique la station fournira également la force motrine à ses abonnés.
- Les entreprises d’éclairage électrique se multiplient en Angleterre comme au temps fie la découverte de la lampe à incandescence. C’est ainsi que dans une seule semaine il a été formé 21 nouvelles sociétés d’électricité, dont une douzaine par la House-to-Housc C*, pour l’éclairage de différents quartiers.
- On vient de placer à Bruxelles le câble électrique destiné à relier le Théâtre de la Monnaie avec la Maison du Roi, dans les sous-sols de laquelle on a installée l’ancienne batterie de 200 accumulateurs qui fournissait le courant pour les lampes de la rampe et de la scène.
- Cette batterie a été reconnue insuffisante et a été remplacée au théâtre même par une nouvelle de 600 éléments plu s petits.
- A l’occasion du 25"” anniversaire de l’avènement du roi de Wurtemberg une retraite aux flambeaux a eu lieu à Stuttgard, pour laquelle la maison Fein de cette ville avait fait costumer des ouvriers qui portaient des lampes à arc électriques. Le courant était fourni aux lampes par une machine installée sur une voiture traînée par des chevaux. Sur la voiture même était un nombre considérable de lampes à incandescence. Malgré les cahots de la voiture et les mouvements des porteurs les quatre lampes de 1000 bougies ont fonctionné avec une fixité remarquable.
- A l’occasion du grand bal donné le 10 juillet, le Palais de l’Industrie a été éclairé à l’électricité. L’installation comprenait trois machines à vapeur Weyher et Richmond respectivement de rao, 60 et 50 chevaux. Ces machines actionnaient deux dynamos Edison type de 300 lampes, 150 ampères, 120 volts, et deux dynamos type de 1000 lampes. Les deux premières étaient montées en tension et réglées de façon à donner 300 volts environ. Elles alimentaient des lampes à arc Henrion et Pieper de 10 et de 24 ampères montées par cinq en tension.
- Ces lampes étaient au nombre de 250 environ. Aux bornes des dynamos de 300 lampes étaient montés 3 groupes d’accumulateurs Philippart, à plaques jumelles, de 150 éléments en tension. Ces accumulateurs de 125 kil. chacun, pouvaient débiter 150 ampères et avaient une capacité de 1 200 ampères-heure; ils étaient destinés à soulager les machines. Pour ali-meatenôoo lampes à incandescence réparties dans les divers salons,on avair pris une dérivation sur le câble à courants alter-natits de l’Elysée, dont nous avons déjà parlé, et venant de la
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- station du Palais-Royal. Sur ce câble ont été branchés 12 transformateurs Zipernowsky de 7 500 watts. Le circuit secondaire donnait 100 volts et 50 volts pour la disposition à 5 fils.
- La ville de Trieste, en Autriche, sera éclairée à la lumière électrique avant la fm de l’année. La force motrice de 600 chevaux sera fournie par une chute d’eau et on se servira presque exclusivement de lampes à incandescence. Plus de 1000 lampes sont déjà commandées par les habitants. Pour démontrer les avantages de l’éclairage électrique la municipalité a installé une exposition des différents systèmes de lumière et des applicatiors industrielles de l’électricité.
- L’installation d’une station centrale de lumière électrique à Madrid, projetée depuis quelque temps, a subi un temps d’arrêt, car, au moment d’accorder la concession, les autorités ont été arrêtés par une clause dans le contrat de la Compagnie du gaz, qui donne à celle-ci le droit d’adopter tout perfectionnement qui pourrait se produire dans le système d’éclairage. Il paraît que les directeurs de la Compagnie du gaz sont disposés à entreprendre l’éclairage électrique dès qu’ils auront trouvé un système assez pratique. Mais ils seront tout naturellement difficiles à satisfaire.
- La rapport de la Société d’electricité à Stockholm, pour l’année 1888, fournit une excellente preuve du développement de l’industrie électrique dans ce pays. La Société a vendu 36 dynamos contre 20 en 1887, et installé 4140 lampes à incandescence contre 2658 en 1887. Depuis sa constitution, en 1883, la compagnie a installé 121 dynamos d’un total de 1 426 chevaux électriques, alimentant 1 400 lampes.
- Plusieurs maisons d’électricité, comme MM. Schuckert, Siemens et Nolski, et d’autres, ont fait des propositions pour l’installation de la lumière électrique à Leipzig, mais la municipalité a décidé d’entreprendre le travail pour le compte de la ville elle-même.
- La commission nommée par la municipalité de Francfort à l’effet d’étudier le meilleur système d’éclairage électtique à adopter vient de déposer son rapport. Le comité recommande un système à courants alternatifs et la construction d’une usine centrale en dehors de la ville, sur le bord du Mein. Les dépenses sont évaluées à 2800000 fr. environ, dont 2 millions pour la partie électrique. Le rapport recommande en outre de charger MM. Ganz et C'° et la Société Helios de Cologne de l’installation et de l'exploitation.
- L’éclairage électrique fonctionne maintenant dans 42 mines de charbon en Angleterre.
- La maison Naglo frères de Berlin a été ch.rrgéc par la municipalité de cette ville de l’installation de l’éclairage électrique dans le nouvel hôpital municipal. Le courant sera fourni par des accumulateurs à 400 lampes à incandescence et 28 foyers à arc. Les frais sont estimés à 150000 fr. environ et les entrepreneurs ont offert de garantir le bon fonctionnement de l’éclairage pendant 5 années, à raison de 10600 fr. par an, tous les frais d’employés, etc., étant à leur charge.
- L’Electrical Review de New-York rapporte un incident intéressant démontrant pratiquement qu’une bobine fermée traversée par un courant tend toujours à se placer de manière à renfermer le plus grand nombre de lignes de force possible.
- Dans une station centrale d’électricité on avait suspendu du plafond quelques lampes à incandescence immédiatement au-dessus de générateurs, à une hauteur de 30 centimètres au-dessus des inducteurs. Quand le courant des machines passa dans les lampes, les filaments de celles-ci se tordaient et cassaient dans leur effort pour se placer dans le maximum du champ. En plaçant les lampes 30 centimètres plus haut on évita tout accident.
- L’entreprise Hersent, qui exécute les travaux du port de Lisbonne, éclaire tous ses chantiers au moyen de l’électricité.
- Les sept appareils flottants qui servent à construire les murs de fondation des quais, portent chacun une machine Parsons, alimentant 15 lampes Swan de 16 bougies, marchant à 50 volts. Dans les machines Parsons, l’armature de la dynamo est montée sur l'arbre d’une turbine à vapeur. La machine tourne à 10000 tours par minute, et peut marcher pendant douze heures consécutives sans surveillance, car le graissage se fait automatiquement, par la pression de la vapeur, circulant dans le réservoir d’huile. Un régulateur magnétique maintient la force électromotrice constante.
- L’atelier de réparation qui comporte une étendue de 2000 mètres carrés, et renferme 50 machines-outiles, est éclairé par des machines Gramme, alimentant des bougies Jablochkoff et les lampes à incandescence, nécessaires à chaque machine-outil. Ces dynamos sont à courants alternatifs et auto-excitatrices. Elles donnent pour une vitesse de rotation de 1 500 tours par minute 100 volts et 40 ampères, et sont susceptibles d’alimenter, ou 12 bougies Jablochkoff ou 100 lampes à incandescence, ou 6 bougies et 30 lampes à incandescence. Le graissage des paliers s’obtient au moyen d’un arrivage d’huile goutte à goutte par un tuyau de 5 millimètres de diamètre, fixé à un réservoir d’huile.
- La commande est faite par la machine de l’atelier, du type Weyher et Richmond, de 60 chevaux de force, au moyen
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- d’une courroie de cuir dont le joint est fait par collage des deux cuirs, préalablement coupés en sifflet.
- Les bureaux et les magasins sont éclairés par une machine Parsons, alimentant 60 lampes Swan de 16 bougies. Depuis le commencement des travaux du port, l’éclairage électrique a toujours fonctionné avec une parfaite régularité, et rendu d’immenses services pour les travaux de nuit.
- Télégraphie et Téléphonie
- Pendant les six jours que dura la visite du roi d’Italie à Berlin, du 21 au 26 mai, il a été. échangé 3703 dépêches télégraphiques, comprenant 116467 mots, entre Berlin et l’Italie.
- Le Sénat a voté la semaine dernière la loi autorisant l'établissement d’un réseau téléphonique dans la ville de Grenoble.
- Le gouvernement du Brésil vient de commander à Londres 5000 milles de câbles électriques pour la fabrique de torpilles de la marine brésilienne.
- Le gouvernement du Brésil a révoqué la concession accordée il a quelque temps pour la pose d’un câble sous-marin eentre Rio-de-Janeiro et les Etats-Unis, le concessionnaire n’ayant pas rempli les co îdltions du cahier des charges. Une nouvelle adjudication aura lieu prochainement.
- Un syndicat s’est formé à New-York dans le but de construire et d’exploiter une communication télégraphique par câble, entre les Etats-Unis et Haïti, dès que la tranquillité sera rétablie dans ce dernier pays. Les dépêches échangées actuellement vont d’abord de New-York à Key-West, de là à la Havane ou à la Jamaïque et enfin par bateau à vapeur à Port-au-Prince, mettant ainsi plusieurs jours avant d’arriver à destination. On se propose de commencer par l’établissement d’un câble entre Haïti et l’île de Cuba.
- On annonce qu’une somme de 5 millions a déjà été sous crite pour le nouveau câble projeté entre Honoloulou et San-Francisco et que les travaux de la pose seront commencés d’ici à 18 mois. Les frais sont estimés à 7 millions 1/2 de francs et le gouvernement de Hawaï est disposé à fournir de 1 1 1/2 à 2 1/2 millon; si les capitalistes américains veulent donner le reste.
- Les résultats d;s courses du Derby ont été télégraphiés à New-York en deux secondes seulement et il a suffi de deux autres secondes pour en informer Boston, Butfalo, Saint-Louis et Chicago.
- On télégraphie d’Obock, à la date du 15 juillet, que la pose du câble vient d’être terminée. La colonie a envoyé des télégrammes de remerciements au Président de la République et au sous-secrétaire d’Etat des colonies.
- Le Congrès téléphonique qui devait se réunir cet été à Londres n’aura lieu que l’année prochaine; la saison prochaine des entreprises téléphoniques en Angleterre ne laissant pas'aux fonctionnaires de ces compagnies le temps de s’occuper d’autres choses pour le moment.
- La Compagnie des téléphones à Zurich a commencé la fabrication des aimants permanents du système de M. Rolland, d’une puissance remarquable. Les aimants en fer à cheval fabriqués avec de l’acier de première qualité et de grandeur moyenne portent de 15 à 20 fois leur propre poids.
- La fusion projetée entre les différentes sociétés de téléphonie en Angleterre semble devoir rencontrer une opposition sérieuse de la part du gouvernement. La Direction générale des Postes et Télégraphes a informé les intéressés que la concession qui leur avait été accordée n’autorisait pas une pareille mesure. Les actionnaires de la National et de l'United, Téléphoné O réunis la semaine dernière en assemblée générale à Londres, se sont néamoins prononcées en faveur de la fusion, qu’ils considèrent comme absolument légale.
- Tous les abonnés au téléphone à Berlin sont maintenant pourvus de transmetteurs microphoniques, mais il paraît que ce que la transmission a gagné en intensité a été perdu en netteté. On attribue cet inconvénient au diaphragme trop grand du téléphone récepteur Siemens.
- Deptiis le 1" juillet on a introduit un nouveau tarif sur la ligne téléphonique de Francfort à Mayence et l’on admet maintenant des com nunications urgentes qui passent avant les autres communications et pour lesquelles le prix ordinaire est triplé.
- D’après la nouvelle convention téléphonique entre l’Angleterre et la Hollande, le tarif des dépêches entre les deux pays a été réduit à 20 centimes par mot, avec un minimum de 1 franc par dépêche.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- DIRECTEUR : D' CORNELIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXIII) SAMEDI 3 AOUT 1889
- N* 31
- SOMMAIRE. — Les applications de l’électricité aux chemins de fer à l’Exposition universelle; M. Cossmann. — Sur les équations générales du mouvement de l’électricité; P.-H. Ledeboer. — Les locomotives à l’Exposition; Marcel Deprez. — Sur un nouveau poste téléphonique pour ligne à bureaux nombreux; Paul Samuel. — Sur la distribution de l’énergie par l’électricité; Leblanc. — Système de vérification des ponts en fer; Firmin Larroque. — Chronique et revue de la presse industrielle : Allemagne. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les variations dans l’intensité du courant pendant l’électrolyse, par M. N. Piltschikoff. — Nouvelle méthode de mesure des hauts potentiels, par M. Waitz. — Le parafoudre de Glendal. — Emploi du téléphone pour les postes de secours volants sur les lignes secondaires. — Influence de la lumière ultra-violette sur les charges et décharges électriques, par M. Hoor. — Une balance pour la mesure des champs magnétiques, par M. K. Angstrœm. — Procédé de M. Frisch pour mesurer la résistance totale de l’isolation dans les installations électriques pendant la marche. — La transmission des ondes électriques par les fils, par H. Hertz. — Bibliographie : L’électricité appliquée à l’art militaire, par le colonel Gun. — Variétés : Les applications de l’électricité au Mexique. —- Faits divers.
- LES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ
- AUX CHEMINS DE FER A L’EXPOSITION UNIVERSELLE
- (Classe 62)
- 1. — Manœuvre électrique des aiguilles {Suite.)
- L’appareil dont nous avons donné la description dans le n° 25, du 22 juin, et qui est exposé par la Compagnie du chemin de fer du Nord (classe 61), n’est pas le seul système de manœuvre électrique des aiguilles au moyen de l’électricité. Dans la classe 62, la Société pour la transmission de la force par Vélectricité expose les dessins des appareils de même genre qui ont été étudiés par elle sur les indications et d’après le programme fournis par M. A. Sartiaux, ingénieur en chef de l’exploitation du chemin de fer du Nord. Ces études ont précédé celle de l’aiguille déjà décrite et l’appareil a été essayé avant celui que nous avons présenté à nos lecteurs ; néanmoins, il est intéressant d’indiquer sommairement les principales différences qui caractérisent ces solutions, afin qu’on puisse saisir par quelles étapes successives les recherches ont abouti à la disposition qui paraît devoir être adoptée.
- Des deux dessins exposés par ^Société de transmission de la force, l’un représente la manœuvre à l’aide d’un solénoïde (système Deprez), qui a été décrite dans la Revue générale des chemins de fer (numéro d’avril 1889), l’autre est une disposition réalisée en vue de placer l’appareil entre les lames au lieu de l’installer à l’extérieur de la voie. L’un et l’autre ont été étudiés par M. Singre, ingénieur-chef des services mécaniques de la dite Société.
- Premier type. — Il se compose de deux cylindres ou noyaux creux en fer doux (fig. 1,2 et 3) placés dans le prolongement l’un de l’autre, mais séparés par une distance de 215 millimètres. Dans la partie creuse de ces noyaux s’engage un tube formant le prolongement de la tringle de manœuvre de l’aiguillage. Deux enveloppes en fer doux, concentriques à ces noyaux sont rendues respectivement solidaires de ces derniers, par l’intermédiaire des déux culasses.
- Dans l’espace annulaire, compris entre les noyaux et les enveloppes sont placées deux bobines, ou solénoïdes à enveloppes de métal non magnétique, pour éviter tout contact entre les fils de ces bobines et les parois des noyaux ou des enveloppes.
- L’ensemble de tout ce système est d’ailleurs sy-*
- L U
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- métrique paa rapport au plan vertical passant pat . piston vissé sur une frette posé à chaud et faisan l’axe. I corps avec la tringle de manœuvre : ce piston est
- Les deux bobines sont réunies entre elles par un j surmonté d’un taquet en fer vissé, dont le but est
- d’assurer la butée alternative des leviers destinés à réaliser le verrouillage des lames d’aiguille. Ces leviers, en forme d’équerre, s’articulent alternativement, suivant le sens du mouvement, autour d’axes en fer portés par la boîte, et sont guidés, dans le sens transversal, par des joues qui sont venues de fonte avec la boîte. Un ressort en acier
- appuie constamment sur ces deux leviers et assure leur position.
- Quatre rouleaux en fonte portent, deux à deux, les systèmes de noyaux, de culasses et d’enveloppes ; un cinquième rouleau supporte l’ensemble* des deux solénoïdes et du piston qui les réunit : Ces rouleaux, en transformant un frottement de
- glissement en un frottement de roulement, ont pour effet de diminuer les résistances passives.
- Les ûls de chaque solénoïde sont placés dans l’intérieur de la tringle de manœuvre, puis dirigés dans chacune des bobines, en traversant le piston qui les réunit.
- L’un des solénoïdes étant fixe, par suite de la
- butée de son levier sur le taquet, le fer doux se -meut et, dès l’origine de ce mouvement de translation, il presse sur le doigt, dégage le levier qui libère le taquet, ce qui permet aux deux solénoïdes d’agir jusqu’à ce que l’autre levier, abandonnant le piston, retombe de manière à enclencher tout le système, en calant les lames d’aiguilles
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- et en empêchant,, en outre, tout mouvement de recul des bobines.
- Tout l’appareil est installé dans une boîte en fonte munie d’un couvercle permettant de le visiter, à côté de l’aiguille, extérieurement à la voie. L’installation doit en être faite sur les traverses, de la manière la plus soigneuse, car il est évident qu’un défaut d’horizontalité des solénoïdes peut compromettre toute la manœuvre. C’est même à cause de ces difficultés que l’on paraît avoir ultérieurement dirigé les recherches dans te sens d’une application directe de la rotation d’une machine dynamo-électrique.
- Néanmoins, il est intéressant de connaître les résultats d’expériences qui ont été faites sur cet appareil en 1886 et en 1887, ainsi que les données servant de base au calcul des dimensions des solénoïdes.
- On mesurait l’effort de traction que le solénoïde était capable d’exercer horizontalement sous des différences de potentiel variables; pour cela, on plaçait le solénoïde à l’entrée de son fer doux, de manière à lui faire parcourir un chemin de o, 115 m. égal au déplacement des lames de l’aiguille qu’il s’agissait de manœuvrer; pendant la marche, au moyen d’une poulie de renvoi, on lui faisait soulever différents poids. La différence de potentiel aux bornes était mesurée au moyen d’un galvanomètre Déprez, auquel on avait adjoint une résistance ad-
- ditionnelle de 10000 ohms, et accusant, dans ces conditions, 3,65 volts par division.
- En supposant la course effectuée en une seconde,
- on a trouvé, dans ces expériences, que le rapport moyen entre le travail électrique dépensé dans le solénoïde et le poids soulevé est 0,75 environ.
- Cela posé, les données du problème, pour la manœuvre d’une aiguille, sont les suivantes :
- Efi'oit maximum au démarrage.......... 65 k.
- Course de l’aiguille.................... 0,115 m.
- Distance de la manœuvre............... 400 m.
- Pour calculer le poids de cuivre du solénoïde en fonction de cet effort, on peut appliquer une
- i-’lg-. O
- formule empirique. Cette formule est la suivante: F = 0,07 \ïp 82 P
- dans laquelle F exprime l'effort à vaincre, d la densité du courant, et P le poids du cuivre.
- En admettant que F = 65 kil. -j- 10 kil. pour
- tenir compte des résistances passives de l’appareil on a trouvé P = 12,34 kil., et par sécurité, on a arrondi ce chiffre en portant P à 15 kil.
- Pour tenir compte des isolants et des espaces perdus, on admet comme poids spécifique relatif 6,5 ; le volume de l’anneau est alors 2,3 dm3, le diamètre intérieur du solénoïde 0,100, son épais-
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- seur 0,35 et sa longueur 0,200 m. ; le nombre des spires est de 1700, la longueur moyenne d’une spire 0,424 m., la longueur totale du fil dans un solénoïde, 720 mètres ; la résistance correspondante est 5,76 ohms et le poids approximatif 15 kilogrammes.
- Nous bornons à citer sommairement ces quelques chiffres sans entrer dans tout le détail des calculs qui s’écartent complètement du cadre d’un simple compte-rendu des appareils exposés.
- Deuxième type. — A la suite d’observations faites au sujet de la position de l’appareil à côté de l’aiguille, M. Singre a fait l’étude d’une autre disposition, dont le principe a été indiqué par M. A. Sartiaux et qui consiste à placer le solénoïde dans la voie, entre deux traverses existantes, de manière à ne nécessiter aucun aménagement spécial et à donner une assiette horizontale plus certaine à l’ensemble du système.
- Ce nouvel appareil, dont le volume a dû être réduit à cet effet, n’a pas été l’objet d’expériences comme l’autre ; mais les résultats acquis avec ce dernier ne laissent aucun doute sur son bon fonctionnement. car on a conservé les masses de fer et de cuivre, en modifiant simplement le verrouillage automatique.
- Les deux noyaux intérieurs (fig. 4 et 5) sont pleins, et sont raccordés entre eux et à l’enveloppe extérieure de fer doux, à l’aide de deux segments opposés, en fer doux, occupant chacun un quart de la circonférence ; ces segments sont fixés à l’enveloppe par de simples vis. Cette enveloppe extérieure est formée de deux parties séparées suivant un diamètre horizontal ; la partie inférieure porte, dans le plan de séparation, et à chaque extrémité, deux oreilles; la partie inférieure porte, du côté opposé à la tringle de connexion, deux oreilles semblables, et du côté de cette tringle, deux oreilles qui l’emboîtent. La réunion de ces deux parties de l’enveloppe est faite par quatre vis avec écrou et contre-écrou. Les segments indiqués ci-dessus forment culasse commune.
- Les solénoïdes sont identiques à ceux de l’autre appareil ; les fonds internes de l’enveloppe sont prolongés par des pièces de même métal non magnétique, constituant deux segments opposés et évidés qui forment entretoises et rendent les deux bobines solidaires. Ces entretoises ont chacune, dans leur plan médian, une cage dans laquelle s’engage un doigt prolongé par un levier d’équerre Le noyau extérieur porte également deux enco-
- ches ou rainures, sur lesquelles viennent alternativement buter les extrémités de chaque levier.
- Les masses de fer doux sont supportées par un seul rouleau, les deux solénoïdes sont supportés par les axes des leviers, avec l’intermédiaire des entretoises, et se trouvent ainsi en équilibre instable dans la boîte.
- On voit par ce qui précède que le fonctionne ment de l’appareil ne diffère de celui du premier type que par le modd de verrouillage imaginé par M. Singre; dans le premier cas, l’un des leviers enclenchait le piston en retombant par son propre poids; ici, au contraire, c’est le mouvemant du solénoïde lui-même qui, en faisant tourner le doigt et par suite le levier, autour de leur axe commun, amène l’extrémité correspondante de ce levier dans l’espace ménagé à l’intérieur de l’enveloppe. A ce moment, il a terminé sa course et effectue la manœuvre de l’aiguille ; quand même on ne couperait pas le circuit, la bobine étant mise dans l’impossibilité de rétrograder, le calage est assuré.
- C’est à dessein que nous avons insisté sur ces appareils qui présentent des dispositions absolument originales; nous ne sommes pas entré dans tout le détail des calculs laissant à un autre de nos collaborateurs le soin de combler ultérieurement cette lacune, qui est moins une question de chemins de fer, qu’une question d’électricité pure.
- M. Cossmann.
- SUR LES ÉQUATIONS GÉNÉRALES
- DU MOUVEMENT DE L’ÉLECTRICITÉ (‘)
- Weber a montré (’-) que l’on peut donnera sa formule la forme d’un potentiel et écrire
- 11 suffit en effet de former la dérivée—-pour retrouver la formule fondamentale. Le potentiel
- (') Lumière électrique, 1 sept. 1888, p. 427.
- 'U Weber Èteclrodyu. Maasbe&timmuugcn, p. Iy
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- 30Ô
- de M. Helmholtz prend pour b = — i la forme
- p = A2 i cos 0 cos 0' ds dsl
- r r
- et comme nous avons pour la somme des valeurs de [-jj] de formule de Weber l’expression *
- on voit facilement qu’on arriverait à un résultat identique, puisque
- dr c. d r ,,
- J- == COS 6 -y-: — COS (,'
- ds d s'
- Ainsi donc le potentiel de M. Helmholtz renferme comme cas particulier la formule de Weber, pour ce qui concerne les actions électrodynamiques. Nous devons montrer maintenant quelles sont les objections que Helmholtz a formulées contre la théorie de Weber.
- Après avoir dit que la constante b ne peut pas prendre une valeur négative, comme l’exigerait la formule de Weber, M. Helmholtz ajoute : 11 peut paraître extraordinaire que cette impossibilité n’a pas été relevée par aucun des travaux sur ce sujet, car ces travaux ont tous pour point de départ le système d’équations que M. Kirchhoff a déduit de la formule de Weber. 11 faut remarquer toutefois que M. Kirchhoff n’a appliqué ses formules que pour des fils infiniment fins, et nous montrons’dans la suite que si l’on ne considère que des oscillations électriques d’une longueur d’onde telle que le diamètre du fil peut être considéré comme infiniment petit, l’infiuence de la constante h est négligeable, et par conséquent les résultats de M. Kirchhoff ne sont pas influencés par ceux de M. Helmholtz.
- Quant à M. Jochmann (*) qui a employé ces mêmes équations pour déterminer les courants qui naissent dans un conducteur tournant et soumis à l’influence d’un aimant, il n’a pas pu s’apercevoir non plus que les équations fondamentales ne sont pas exactes, car les courants sont toujours fermés dans une sphère conductrice et dans le cas d’un conducteur en forme de disque M. Jochmann n’a pas tenu compte de l’action ré-
- f1) Borchardt, Journal de Mathématiques, t. LXW, p. 158 et 329.
- ciproque des courants induits qui sont partiellement non fermés.
- M. Lorberg enfin, a examiné, toujours en partant des mêmes équations, les mouvements périodiques de l’électricité qui naissent dans une sphère conductrice et homogène sous l’influence d’une force extérieure périodique ; il est arrivé à intégrer complètement le système compliqué d’équations différentielles qui s’appliquentà ce cas et il montre que sous l’influence d’une force extérieure il peut y exister des mouvements finis de l’électricité dans la sphère, mais il ne montre pas que ces mouvements doivent naîtrent sous l'influence de la fon e extérieure. Au contraiie, la comparaison avec les intégrales des équations différentielles établies par M. Helmholtz montrent que ces mouvements dans la sphère ne sont possibles que s’il existait déjà au préalable un mouvement de l’électricité dans la sphère.
- L’hypothèse de MM. Weber et Lorberg qué les fluides électriques possèdent de l’inertie ne change en aucun point essentiel ces conséquences.
- De même, Weber ne lève pas la difficulté par son hypothèse que dans un conducteur parcouru par un courant électrique, il peut se mouvoir de l’électricité positive et négative avec des vitesses différentes et que les actions ne sont pas proportionnelles seulement aux intensités du courant mais dépendent aussi du produit de cette intensité par la densité électrique; cette hypothèse n’introduit en effet que des termes d’ordre supérieur et les résultats erronnés ne sont pas corrigés par l’introduction de ces termes.
- 11 me paraît plutôt, ajoute M. Helmholtz, que cette difficulté adhérente à la formule de Weber doit avoir son origine dans la nature des choses elles-mêmes. La formule est toutefois d’accord avec le principe de la conservation de l'énergie entant qu’elle n’admet pas de cycle dans lequel le travail ne proviendrait de rien, mais elle est en contradiction avec ce principe pour ce qui concerne le point suivant : c’est que deux petites masses électriques qui se meuvent d’après cette loi et commencent leur mouvement avec des vitesses finies, atteignent à une distance finie des forces vives infinies, et peuvent effectuer ainsi un travail infiniment grand.
- t‘) Weber, EJeclrodyn. Maasbesrt, t. I, p. 160 et i6|.
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- goô
- Voici commentJM. Helmholtz arriva à ce résultat.
- Soit?» une masse qui se meut avec la petite masse électrique e, qui est soumise à la force répulsive d’une masse électrique semblable e'. Supposons que le mouvement sej fasse suivant la direction de la distance r: les deux masses allant s’éloignant, on aura d’après la formule de Weber
- d*r cc'[ i (dry , 2 rd*r m dP~ r* L' ” C2 \cl t) + G 2 cl P
- cl Y
- En multipliant par jj et en intégrant on obtient, A étant la constante d’intégration
- ml dry .
- tU) =a
- il (djy
- O \dt)
- ou
- *(#•-
- A —
- - m CJ
- r — r, p ""r —'P P,
- en posant
- Si l’on a
- m C
- c C . l c c
- P et A = —
- ~ C* > A ou
- „ • (dr Y
- 1 expression \jj J est positive et plus grande
- que C2 ; par conséquent, la vitesse jj est réelle.
- Si cette vitesse est elle-même positive, r croîtra jusqu’à ce que
- celui du mouvement de deux masses- électriques isolées.
- M. Helmholtz ajoute que, si l’on introduit, dans le potentiel de Weber
- un terme de la forme
- i J-h ce' ci* r
- 2 c~* J r-
- on obtient le potentiel sous la forme générale indiquée plus haut et que dans ce cas, l’équilibre électrique devient stable lorsque k est positif. Mais, comme ce terme ajouté à l’expression de la
- force est de la forme
- ds r ~dt*
- M. Helmholtz
- dit qu’il
- ne peut pas en recommander l’introduction.
- M. Helmholtz a montré eu outre qu’il n’est pas nécessaire que l’on ait au commencement du mou-
- d T
- vement -jj > C2. Si l’on ajoute aux forces élec-
- triques qui agissent d’après la formule de Weber des forces mécaniques R qui agissent directement sur la masse m qui possède une certaine inertie on aura
- - r _ ce' T_i_ /dry 2 r cP r1
- dP ~ P I.1 C1 \dl) + C* rf ?aJ +
- ou en posant comme plus haut
- 2 c d _
- wO _ 9
- eé !
- — ™ - m C! ou r = p d'y
- Alors deviendra infini, et on pourra appeler
- p la résistance critique. Ceci aura encore lieu si l’on a, à l’origine,
- x A > - m Cs > — ou f- > , -> _P
- 2 r > \ " rit
- . dr ... et si jj est négatif.
- Ces conditions peuvent donc déjà être réalisées dans le cas le plus simple, qu’on puisse imaginer
- la formule peut s’écrire :
- L'équation a ainsi la forme d’une équation de mouvemenÇordinaire ; le deuxième membre contient la force qui dépend du mouvement, tandis que le premier membre ne diffère d’une équation ordinaire que parceque le coefficient de l’accélération ne dépend pas uniquement de la masse, mais d’une différence qui reste positive tant que r > p, qui devient zéro lorsque r = p et qui est négative lorsque r < p.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- Dans le premier cas, la masse m est en dehors de la distance critique.
- Si au commencement du mouvement la distance de la masse m à celle qui est en repos est r„
- et si la vitesse
- d r
- gative lorsque e-~ -f- R est négative ; ceci a lieu lorsque R' est une force attractractive et supérieure
- * C6*
- a la répulsion des électricités du meme signe
- dfif
- o, 1 accélération sera né-
- e et e'. La masse m qui est chargée d’électricité s’approche alors de celle qui est au repos et a une vitesse négative qui va en croissant et cela d’autant plus que le second nombre renferme le terme
- que dans un conducteur parfait, l'électricité se propagerait avec une vitesse égale à celle de la lumière.
- Bien que ce calcul soit fort intéressant, nous ne le reproduirons pas actuellement, mais voici une conséquence de la formule de Weber qu’on peut établir sans de longs calculs.
- Supposons que l’accélération des deux masses électriques soit nulle, ce qui arriverait, par exemple, pour deux élémentsde courants situés en ligne droite.
- La formule devient dans ce cas
- A la distance critique on a r = p et la vitesse devient infinie, bien que la masse électrique ne possédait pas au commencement une vitesse très grande et que la force R n’agit que pendant l’espace r, — p et produit un travail fini. Pour des distances plus petites que p, l’accélération devient positive; la force qui agit dans le sens où r diminue accélère alors la masse en sens contraire, comme si elle possédait une inertie négative.
- Weber réfute cette objection en disant qu’on peut ramener la distance à laquelle la vitesse devient infini à celle de la distance des actions mo léculaires en établissant un rapport convenable entre les constantes; la cause de l’objection précédente disparaît ainsi. M. Helmholtz objecte à ceci que l’hypothèse relative aux constantes ne suffit pas.
- Nous ne pouvons pas entrer plus avant dans cette discussion, qui, bien que très importante, au point de vue philosophique n’est pas indispensable au but que nous poursuivons. Nous ne nous arrêterons donc pas à reproduire les raisons que M. Helmholtz invoque pour montrer que sa constante h ne peut pas être négative. Ceci n’aurait réellement de l’intérêt pour nous, que si, dans la suite, nous étions conduits à dés formules ou h serait négative. Comme ceci n’a pas lieu, nous passerons outre.
- Nous ferons toutefois observer que la formule de Weber conduit à des résultats fort remarquables, notamment au résultat suivant que M. Kirchoff a trouvé en partant de la formule de Weber : savoir
- Cette action est nulle lorsqu’on a pour la vitesse
- c’est la vitesse à laquelle deux masses e e' n’exercerait plus d’action l’une sur l’autre.
- La constante c qui intervient ici à la valeur
- C=
- S'2
- v étant la vitesse de la lumière. On voit donc la relalion intime entre cette vitesse et celle de la lumière.
- II
- L’établissement des équations générales du mouvement de l’électricité est compliqué par le grand nombre des quantités qui entrent en jeu. Nous allons donc donner un aperçu des causes dont il faut évaluer les effets et des grandeurs qui interviennent dans les équations.
- La principale complication provient de ce qu’il faut tenir compte de la polarisation diélectrique et magnétique que peut présenter le milieu considérée; aussi, aurons-nous à revoir avec quelques détails ce que l’on attend par ces polarisations.
- Nous rappellerons d’abord certaines propositions relatives à l’électricité.
- Considérons ce qui arrive lorsqu’il s’agit d’électricité statique, c’est-à-dire d’électricité qui se trouve en état d’équilibre sur plusieurs corps conducteurs ou encore sur des corps isolants ou diélectriques.
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- L’électricité qui se trouve à l’état d’équilibre sur des conducteurs isolés exerce sur une petite quantité d’électricité également isolée des forces dont on peut évaluer la grandeur et la direction. On pourrait calculer ces forces par l’application directe de la loi de Coulomb, mais, ce calcul serait impraticable dans la plupart des cas; on y arrive d’une manière beaucoup plus sim pie et plus élégante par l’application du potentiel dont le principe est dû à Laplace.
- On sait que cette fonction se trouve en faisant la somme des rapports qu’on obtient en divisant chaque quantité d’électricité par la distance qui la sépare de la petite quantité d’électricité à laquelle se rapporte le calcul des forces. On suppose d’ailleurs que la petite masse en question est chargée d’une quantité d’électricité positive et égale à l’unité telle qu’elle résulte de la loi de Coulomb, c’est-à-dire qu’elle repousse avec une force égale à l’unité, une masse égale placée à l’unité de distance. En unités C. G. S., cette distance est d’un centimètre et la force égale d’une dyne (environ le poids du milligramme); comme nous adopterons ici le système électrostatique c’est cette unité de l’électricité ainsi définie qui servira de point départ, Elle est égale à 3 X io~10 coulombs, qui est l’unité pratique dans le système électromagnétique.
- Connaissant le potentiel on trouve les forces exercées sur le point considéré et chargé d’une quantité d’électricité égale à + 1, en prenant la dérivée du potentiel par rapport à la distance. Ce potentiel représente le travail qu’il faut fournir à l'unité de quantité d’électricité pour l’amener d’une position très éloignée à la position actuelle.
- Le potentiel jouit de plusieurs propriétés importantes. Ainsi il a une valeur constante à la surface de chaque corps conducteur; il est est partout continu et il s’annule à une distance infinie. Cette question de continuité joue un grand rôle dans les questions théoriques qui nous occupent. Ici la propriété de continuité veut dire que le potentiel ne fait pas un saut brusque à la surface, par exemple, qui sépare un corps conducteur de l’air qui l’environne ; soit, par exemple, une sphère et considérons les propriétés relatives au potentiel. Le potentiel d'une sphère a pour valeur le rapport de la charge électrique à son rayon ; dans l’acceptation rigoureuse du mot, le potentiel est une propriété relative à deux corps, du corps considéré et du point auquel se rapporte le potentiel; mais on a l’habitude d’entendre par le mot potentiel, sans
- aube désignation, le potentiel qui se rapporte à la surface ou à un point située à l’intérieur du corps. L’action d’une sphère sur un point situé au dehors est la même que si toute la masse était concentré au centre, le potentiel pour tout point situé en dehors de la sphère est égal au rapport de la masse électrique de la sphère à la distance au centre. Donc, si l’on fait approcher le point, ayant la masse + 1, depuis l’infini jusqu’au centre de la sphère, voici ce qui arrive : à une distance très éloignée, le potentiel est infiniment petit, puisque le dénominateur est très grand; à mesure que le point s’approche de la sphère le potentiel augmente, il atteint sa valeur maximum, lorsque le point arrive à la surface de la sphère et cette valeur ne varie plus lorsque le point pénétre à l’intérieur de la sphère; le potentiel est le même à la surface, à l’intérieur et au centre de la sphère. On voit donc dans ce cas que le potentiel a une valeur continue ; ce fait est d’une importance capitale comme nous le verrons dans la suite.
- Disons un mot de la question suivante : c’est qu’à l’intérieur d’une sphère conductrice l’action est nulle tandis que le potentiel a une valeur qui n’est pas nulle.
- On voit facilement qu’à l’intérieur la force est partout nulle, puisque en supposant l’électricité uniformément répartie sur la surface, on obtient toujours deux séries de forces directement opposées, l’action étant d’autant plus énergique que le point est plus près de la surface. On peut calculer facilement à l’aide d’une méthode due à Newton que les deux forces qui agissent en sens contraire sont toujours égales en grandeur. Le potentiel ayant une valeur constante à la surface et à l’intérieur de la sphère, la dérivée qui est égale et de signe contraire à la force est nulle, ce qui est d’accord avec ce qui précède. On voit facilement qu’à l’intérieur d’une sphère chargée, le potentiel n’est pas égal à zéro par la comparaison de ce qui arrive pour l’attraction de la terre par exemple. On peut comparer en tous points le potentiel de la terre par rapport à l'attraction universelle à celui d’une sphère chargée d’électricité, puisque les lois élémentaires des actions sont les mêmes. C’est d’ailleurs le potentiel se rapportant à l’attraction universelle que Laplace avait en vue dans ses développements mathématiques. Or, un corps qui tombe sur la terre effectue du travail, et ce travail serait égal au potentiel si la masse était égale à l’unité. Si l’on suppose qu’il existe un canal
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- hypothétique passant par le centre de la terre, la masse en traversant cette ouverture n’exécuterait aucun travail supplémentaire et le potentiel conserverait la valeur qu’il possède à la surface. Bien que pour la sphère chargée d’électricité, cette électricité se trouve répartie sur la surface et non à l’intérieur, on voit cependant la raison pour laquelle le potentiel ne s’annule pas.
- En considérant les dérivés secondes du potentiel par rapport aux coordonnées on trouve d’autreS propriétés très importantes. Ainsi on démontre qu'à la surface de chaque conducteur la somme des dérivées secondes par rapport aux trois coordonnées est égale au produit de la densité de l’électricité au point considéré par 471 et pris de signe contraire. C’est le théorème de Poisson, Comme cette densité est nulle pour tout point pris en dehors de la surface conductrice, (ou des surfaces lorsqu’il s’agit de plusieurs corps), la somme des dérivées secondes sera nulle pour ce point.
- A la surface d’un corps conducteur la dérivée du potentiel prise par rapport à la normale à la surface est égale au produit de 471 par la densité superficielle toujours pris avec le signe contraire : ce théorème qui est tout analogue au précédent est d’un usage fréquent.
- A l’aide de ces théorèmes relatifs au potentiel, on peut résoudre toutes les questions qui se rapportent au partage de l’électricité sur des corps conducteurs. Ces problèmes sont très importants au point de vue mathématique, mais comme nous nous occupons ici surtout de l’électricité en mouvement, nous n’avons pas besoin d’entrer dans plus de détails.
- Une des questions les plus intéressantes qui se rattachent à l’électricité statique est celle de la pression qui résulte de la charge électrique. Cette pression se calcule aisément à l’aide du potentiel, car elle égale au carré de la dérivée du potentiel par rapport à la normale, divisée par 477 : cette loi est le point de départ de la théorie de Maxwell pour expliquer les actions à distance. Comme nous nous occuperons de cette théorie à propos des équations de Maxwell, nous n’insisterons pas actuellement.
- Jusqu’ici nous avons considéré le cas où il s’agit de corps conducteurs : voyons maintenant ce qu’il arrive lorsqu’il s’agit de corps isolants ou diélectriques.
- On connaît l’influence que le diélectrique
- exerce sur la capacité d’un condensateur.
- Prenons par exemple le condensateur à plateau mobile d’Æpinus dont on aura enlevé la lame de verre et chargeons les deux plateaux maintenus à une distance fixe en établissant une certaine différence de potentiel entre les armatures. On peut constater soit par l’étincelle de décharge, soit par la mesure de la quantité d’électricité dont le condensateur est chargé, que cette quantité d’électricité est très supérieure à celle que pourrait prendre un seul des plateaux chargé par la même source. Plaçons maintenant la lame de verre entre les deux plateaux dont la distance doit être dans les deux expériences aussi égale que possible à l’épaisseur du verre. On constatera alors que, la différence du potentiel des armatures n’ayant pas varié, que la quantité d’électricité à laquelle s’est chargé le condensateur a augmentée dans le rapport de 1 à 5 environ. L'influence du verre et du diélectrique en général, sur la capacité électrique est donc bien manifeste; en remplaçant le verre par une substance isolante, ou diélectrique quelconque, on trouverait toujours des résultats analogues; rappelons qu’on appelle capacité électrique la charge que prendrait un condensateur dont la différence de potentiel maintenu aux armatures serait égale à un.
- L’expérience piécédente permet de constater un fait beaucoup plus important encore. Chargeons en effet le condensateur pourvu de sa lame de verre et enlevons les armatures après les avoir soigneusement isolées; puis déchargeons chaque armature et remettons les en place. On constatera alors par la décharge, que la quantité d’électricité contenue dans le condensateur est presque aussi forte que si l’on n’avait pas touché aux armatures. Cette expérience montre donc d’une manière non douteuse que le diélectrique subit une modification par la charge, car il est évident que c’est dans le diélectrique qu’il faut chercher la cause de la persistance de la charge. Il est même facile de généraliser ce résultat et de supposer que si l’on pouvait maintenir immobile l’air qui sépare les deux plateaux on obtiendrait un résultat analogue.
- On a cherché l’explication de ce phénomène, qui présente pour nous le plus grand intérêt, dans ce qu’on appelle la polarisation des diélectriques. Voici ce qu’on entend par cette expression. On suppose que si une force électrique, soit une différence de potentiel agit sur un diélectrique, il y a séparation de l’électricité dans les particules de
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- ce corps, c’est à dire que dans chaque élément l’électricité positive se porte dans un sens, et l’électricité négative dans l’autre. 11 faut noter toutefois que cette hypothèse n’exige nullement l’existence des deux électricités, sous forme de fluide ou autre; on s’appuie uniquement sur le fait qu’on obtient toujours deux charges de signes différents et qui se neutralisent par leur combinaison.
- On peut soumettre au calcul cette hypothèse de la polarisation diélectrique, et plusieurs des résultats ainsi obtenus sont entièrement conformes à l’expériencé. On trouve que la force attractive ou répulsive qu’exercent entre elles deux masses électriques, doivent être différentes dans les différents milieux, résultat que l’expérience vérifie.
- Comme la polarisation diélectrique a la plus grande analogie avec la polarisation magnétique, nous y reviendrons avec plus de détails lorsque nous nous occuperons de cette dernière polarisation, dont la nature est peut-être plus facile à comprendre.
- Nous nous bornerons à dire actuellement qu’on peut représenter la polarisation diélectrique par une droite, dont la longueur et la direction déterminent le phénomène; la direction de cette droite étant fixe dans l’espace est indépendante de la direction des axes coordonnés. On suppose, de plus, que cette polarisation diélectrique est proportionnelle à la force électromotrice ou différence de potentiel qui la fait naître, le facteur de proportionnalité étant la constante de la polarisation diélectrique.
- 11 ne faut pas confondre cette quantité avec le pouvoir inducteur spécifique qui indique le rapport dans lequel la capacité d’un condensateur augmente par le fait de la présence du diélectrique ; on obtient cette dernière grandeur en multipliant la constante diélectrique par 4-* et en y ajoutant l’unité.
- On démontre que l’on peut remplacer la polarisation diélectrique par une charge électrique équivalente au point de vue des effets extérieurs, la charge électrique étant répartie partiellement sur la surface qui limite le diélectriqne en que -tion et partiellement à l’intérieur du corps.
- 11 suffit ensuite de former le potentiel, decesdeux masses électriques, pour être à même de tenir compte de l’influence du diélectrique.
- Les dimensions^ la polarisation diélectrique, bien que celle-ci soit représentée par une ligne «
- droite, sont celles du potentiel, puisque le facteur de proportionalité, la constante de la polarisation diélectrique a les dimensions d’un simple rapport.
- Lorsque la force électromotrice est variable avec le temps, la polarisation diélectrique sera également variable et fera naître un courant électrique d’une nature spéciale, provenant d’une répartition différente de l’électriçité. Ce courant électrique sera défini de la manière ordinaire par la quantité d'électricité qui traverse l’unité de surface dans l’unité de temps. En partant de cette définition, on trouve que les composantes du courant sont données par les dérivées de la polarisation diélectrique par rapport au temps. 11 est évident que ce cou • rant ne peut affecter d’autres formes que la forme ondulatoire, puisque le déplacement de l’électricité cesse aussitôt que la force électromotrice devient constante ; ce courant n’a lieu que tant que la force électromotrice subit des variations.
- Considérons maintenant ce qui arrive lorsqu’il s’agit d’un corps conducteur. On sait d’après la loi d’Ohm que l’intensité du courant est proportionnelle à la force électromotrice et que la résistance opposée par le conducteur ne dépend que de la nature et des dimensions géométriques de ce conducteur, et qu’elle est indépendante de l’intensité du courant. C’est par ce dernier point que la résistance électrique diffère de celle opposée, par exemple, par des tuyaux dans lesquels circule un courant d’eau, résistance qui dépend de la vitesse d’écoulement.
- Connaissant la force électromotrice et la résistance, on en déduit immédiatement l’intensité du courant.
- 11 y a toutefois, une particularité qui intervient surtout lorsqu’il s’agit de courants d’intensités variables, les seuls qui jouent un rôle dans le phénomène dont il faut s’occuper dans la théorie électromagnétique de la lumière. On sait que si un circuit est pourvu de self-induction, il faut tenir compte, en dehors de la force é’ectromotrice extérieure, de celle introduite par la self-induction. En d’autres termes, la force électromotrice n’est plus proportionnelle à l’intensité du courant, mais elle est proportionnelle à cette intensité augmentée de la dérivée de cette intensité par rapport au temps. On pourrait généraliser cette conception ; nous nous en servirons plus loin dans les applica-‘ionsde la théorie électromagnétique de la lumière.
- Nous avonsà considérer maintenant lescausesqui provoquentla naissance d’une force électromotrice.
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- On a d’abord, comme nous l’avons déjà dit, la répartition de l’electricité, soit sur les condensateurs, soit dans les diélectriques; ces charges électriques font naître en chaque point de l’espace un potentiel et entre deux points une différence de potentiel, ou ce qui revient au même, une force électromotrice. La théorie du potentiel permet de résoudre tous les problèmes relatifs à cette question.
- Précisons maintenant les forces électromotrices qui proviennent du changement de position et de l’intensité du courant des circuits voisins, c’est-à-dire les foices électromotrices d’induction. Comme nous avons déjà traité cette question à propos du potentiel élémentaire de Helmholtz, nous pouvons être bref.
- On démontre, comme une conséquence directe du principe de la conservation de l’énergie, que toute variation dans un courant (soit de position soit d’intensité) fait naître un courant dans un circuit voisin et l’expérience est pleinement d’accord avec la théorie tant qu’il s’agit de courants fermés. En admettant pour les courants non fermés la formule de Helmholtz, on peut toujours mettre le problème en équation et on peut voir à l’aide des déductions qui en découlent jusqu’à quel point l’experience vérifie le calcul; jusqu’ici, il a été à peu prés impossible de réaliser des expériences sur des circuits non fermés ; aussi les informations font-elles défaut. Ce n’est que depuis l’expérience de M. Hertz qu’on pourrait essayer d’éclaircir plusieurs points sur lesquels nous attirons l’attention dans la suite. C’est principalement pour la constante h, qui disparait pour des circuits fermés, qu’il serait intéressant d’avoir quelques données.
- 11 nous reste à dire quelques mots de la polarisation magnétique.
- On sait que toutes les substances, même les gaz, sont influencés par la présence d'un aimant puissant. Les unes, comme le fer, le nikel, etc., sont magnétiques, c’est-à dire qu’un de ces corps placés dans un champ magnétique, s’oriente de telle façon que sa ligne de plus grande dimension tend à coïncider avec la direction du champ. D’autres, les corps diamagnétiques, tendent au contraire à se placer dans une portion perpendiculaire à cette direction. Cette propriété est absol Jment générale; tous les corps soumis jusqu’ici à l’expérimentation ont donné lieu à des phénomènes magnéti- j ques, mais presque tous sont diamagnétiques et |
- manifestent des actions très faibles, au moins 400 à 500000 fois plus faibles que celles données par le fer.
- On suppose, comme pour la polarisation diélectrique, que lorsqu’une force magnétique agit sur une substance quelconque, il se produit dans le corps une orientation dans les molécules magnétiques, de telle façon que chaque élément devienne un petit aimant dont le moment dépend de la polarisation. On démontre alors que, pour des points extérieurs, on peut remplacer le corps considéré par une substance magnétique répartie sur la surface et une autre substance répartie dans l’intérieur du corps. Dans plusieurs cas particuliers, la densité à l’intérieur est nulle et alors la distribution fictive est entièrement superficielle.
- Jusqu’ici le problème n’offre pas de grandes difficultés, car pour évaluer l’action sur un point extérieur, il suffit de former le potentiel magnétique de ces deux masses (à la surface et à l’intérieur du corps) et cela d’une manière identique au potentiel électro-statique. Mais le problème devient plus compliqué, lorsqu’il s’agit d’un point situé à l’intérieur du corps. Pour élucider la difficulté, on creuse par la pensée une cavité autour du point considéré, Le point se trouve alors situe au dehors de la masse, mais on a introduit une nouvelle surface, chargée d’une certaine quantité de magnétisme dont il faut tenir compte et dont la forme exerce une influence prépondérante.
- Si l’on donne à la cavité la forme cylindrique, l’axe du cylindre coïncidant avec la direction des lignes de force, l’influence' de cette surface est négligeable pourvu toutefois que les rayons des bases du cylindre soient infiniments petits par rapport à la longueur. Dans ces conditions, la force magnétique qui agit sur la petite masse que nous considérons sera proportionnelle a la force qui agirait sur ce point, abstraction faite de la surface de la cavité. On définit ainsi la force magnétique à l’intérieur des corps.
- Si l’on avait donné à la cavité une forme différente, celle par exemple d’un disque applati, la force aurait été différente et elle dépendrait d’une manière différente de la force magnétisante.
- Cette force qu’on appelle l’induction magnétique n’a pas d’intérêt direct pour nous; nous supposerons qu’on ait creusé une cavité cylindrique, ce qui permet de définir simplement la force magnétique à l’intérieur du corps en disant
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- quelle est proportionnelle à la force magnétisante.'
- Il resuite de ce qui précède qu’on détermine la polarisation magnétique par une équation toute identique à celle de la polarisation diélectrique.
- 11 nous reste à voir maintenant de quelle manière varie l’état magnétique du milieu par suite des courants électriques. Pour cela, il suffit d’appliquer la loi de Briot et Savart qui détermine l’action réciproque d’un élément de courant et d’un pôle magnétique. Nous verrons lorsque nous effectuerons le calcul comment il faut appliquer cette loi.
- Finalemeut on a à considérer la force électromotrice induite par suite d’une variation dans l’état magnétique du système. Pour déterminer cette induction on la ramène à celle des courants sur les courants par l’application du théorème d’Ampère relatif à l’identité d’un feuillet magnétique et d’un courant électrique. Ampère a montré, en effet, que pour ce qui concerne les actions extérieures on peut remplacer un courant électrique par un feuillet magnétique dont la puissance est égale à l’intensité de courant.
- A l’aide de ces considérations, on peut établir les équations qui déterminent le mouvement de l’électricité dans un milieu susceptible de polarisation diélectrique et magnétique. Les conditions qui se rapportent aux limites des surfaces de séparation de deux milieux sont particulièrement importantes à notre point de vue, car elles permettent de trouver les lois de la réflexion et de la réfraction. Aussi aurons-nous soin de les établir
- dans chaque cas.
- P. H. Ledeboer
- {A suivre)
- LES LOCOMOTIVES A L’EXPOSITION
- C’est en Angleterre, sur la ligne du Great-Nor-thern, que l’on mît pour la première fois en service, il y a plus de 10 ans, des trains parcourant des étapes de 170 kilomètres. On avait essayé de le faire d’abord sur la ligne du London and North Western, mais comme le tender des machines n’emportait pas une quantité d’eau suffisante,
- M. Ramsbottom super-intendant des-locomotives, avait imaginé un procédé permettant de remplir les tenders en marche.
- Ce procédé, esssayé en 1862, consistait dans l’emploi d’un canal creusé entre les rails sur une longueur d’au moins 500 mètres et constamment rempli d’eau. Le tender portait un tuyau vertical de section rectangulaire terminé par un raccordement presque horizontal dont l’ouverture, dirigée vers la locomotive, était habituellement maintenue à une faible hauteur au-dessus de la voie. Lorsqu’on passait au-dessus du canal, le mécanicien abaissait le tuyau jusqu’à ce que l’ouverture plongeât dans l’eau. Alors, en vertu d’une action facile à comprendre, l’eau montait dans le tuyau et s’écoulait dans le tender avec une vitesse égale à celle du train.
- Dans une note publiée, en 1863, dans le journal L’Ami des sciences, j’ai exposé la théorie mathématique de cet appareil, et j’ai donné une formule représentant avec une approximation très suffisante les résultats des expériences d’alimentation faites à différentes vitesses.
- Ce moyen ingénieux d’alimentation sans arrêt n’a pas été adopté; on a préféré agrandir la capacité des tenders qui est maintenant de 16 mètres cubes dans la plupart des machines express destinées à effectuer de grands parcours sans arrêt.
- L’exemple donné par l’Angleteire a été suivi plusieurs années après en France et c’est sur le réseau de la Compagnie Paris-Lyon-Méditerranée que l’on a vu pour la. première fois un train express franchir 155 kilomètres (Paris à Laroche) sans arrêt en 2h2ÿm à la vitesse moyenne de 64,2 k. à l’heure. Ce n’est cependant pas le trajet le plus long effectué sans arrêt sur ce réseau où quatre trains express de nuit (les trains 7, 11, 241, 285) vont d’une seule traite de Laroche à Dijon" (distance 160 kilomètres) dans un intervalle de temps qui est de 2h 23'“ pour le train 285 et de 2h,48m pour le train 7. Cet intervalle de temps de deux heures' quarante-huit minutes soit près de trois heures sans aucun arrêt est réellement excessif et peut, dans certains cas, causer aux voyageurs un malaise intolérable.
- Pour remédier à cela, on a deux moyens : ou bien revenir aux étapes modérées en usage autrefois, ou munir les wagons de water-closet. Le pre-
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- mier moyen est celui qui a prévalu sur le réseau d’Orléans ou le train rapide n° 7, dont je parlais plus haut partant de Paris à 81' 50"' du matin arrive à Bordeaux à 5u57m du soir, franchissant ainsi la'distance de 578 kilomètres qui sépare ces deux villes en 9h 7m. en s’arrêtant dix fois en route. Le nombre des étapes est donc de onze, leur longueur moyenne de52,6km.et leur durée moyenne de 50 minutes seulement bien que la vitesse utile atteigne 63,4 k. à l’heure.
- Le second moyen (emploi de wagons munis de water-closets) exige un remaniement du matériel; il faut, en effet, que tous les compartiments d’un wagon puissent jouir du même avantage, c’est-à-dire communiquer avec les water-closets. On ne peut atteindre ce but qu’en adjoignant à chaque compartiment un cabinet de toilette water-closet ou en faisant des wagons à couloir dont les compartiments communiquent entre eux.
- Or, tandis que les wagons ordinairesde première classe à quatre compartiments pèsent de 11 à 12 tonnes pour 32 places offertes, les wagons à couloirs les plus légers exposés au Champ-de-Mars pèsent 14 tonnes pour 26 places offertes. On a donc un poids mort de 360 kilogrammes par voyageur dans le premier cas, et de 540 kilogrammes dans le second.
- Les wagons à couloir à 26 places exposés par la Compagnie de l’Est, sont d’ailleurs beaucoup plus légers que ceux des autres Compagnies comme on le verra par le tableau que nous publierons plus tard dans ce travail.
- L’accroissement de confortable que présente les wagons à couloirs n’est donc obtenu qu’au prix d’un accroissement considérable (au moins 50 0/0) du poids mort transporté par voyageur. Cet accroissement du poids a pour conséquence nécessaire d’augmenter :
- l° Le prix du matériel roulant;
- 2° La consommation de charbon et d'eau par kilomètre;
- 30 La puissance et le poids des machines déjà si lourdes.
- On voit combien, en matière d’exploitation de chemin de fer, la plus petite modification apportée à l’état de chose actuel peut entraîner de conséquences imprévues puisque l’accroissement de la
- longueur des étapes parcourues sans arrêt aboutit finalement à une augmentation du capital immobilisé et des frais d’exploitation à laquelle on était loin de s’attendre tout d’abord.
- Sur sept compagnies françaises, quatre exposent des voitures à couloir, munies de water-closet et destinées à effectuer de grands parcours sans arrêts. Ce sont les compagnies de l’Est, de Lyon, d’Orléans, et l’Administration du chemin de fer de l’Etat. La Compagnie de Lyon, à elle seule, expose quatre solutions différentes de ce problème savoir :
- i° Une voiture de première classe de 48 places, à intercirculation avec 8 compartiments fermés et couloir brisé.
- 20 Une voiture de première classe de 47 placesà intercirculation avec couloir central.
- 3° Une voiture de première classe de 48 places à 8 compartiments séparés, munis de water-closets.
- 4° Une voiture à lits-salons destinés aux trains de luxe de Nice et ne contenant que 9 places. Les trois premiers types pèsent environ 800 kilogrammes par place offerte et le dernier 1900 kilogrammes !
- En Angleterre la compagnie du Midland railway expose aussi un wagon mixte contenant des compartiments de première et deuxième classe et muni de water-closet. Je n’ai encore aucun renseignement sur le poids de cette voiture.
- Cette presque unanimité des compagniesde chemins de fer montre que Eadoption des grands parcours sans arrêts entraînera avant peu une modification profonde dans le matériel roulant des express, à moins que l’on ne revienne aux étapes modérées comme celles de la compagnie d’Orléans.
- Pour donner une connaissance complète de la manière dont les différents réseaux français sont desservis par les trains express, j’ai relevé dans l’indicateur Chaix pour chaque réseau, la marche de trois types de trains ; un train de luxe comme ceux de la compagnie des wagons-lits, un train rapide ordinaire et un train express à arrêts fréquents. Les chiffres obtenus sont consignés dans les tableaux suivants :
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- 12 14
- Réseau du Nord
- Points oxtrûmes du trajet Numéros dos trains Distance pr.rcouruo Nombre d’étapes Longueur moyenne d’uno étape Durée du trajet en minutes Vitesse
- Paris-Longueau i 126 4 3,»£î 122 Ô2 Lorsque le nombre d’étapes
- Paris-Calais-Ville 7 296 7 42,3 286 6», 1 est supérieur à 1 la vitesse
- Paris-Amiens 7 131 2 6S3 118 66,6 indiquée est toujours la
- Paris-Calais-Ville l«i 29 6 2 148 256 69,4 v.tesse utile ou commer-
- Paris-Amiens B 1 31 l 13' 115 68, 3 ciale, c’est-à-dire arrêt com-
- Amiens-Boulogne B 123 I 123 102 £2,3 piis.
- Paris-Amiens 13 13' ! 1 31 ! 1=5 68, 3 —
- Amiens-Calais-Ville '5 16s l l6l 136 72,8 —
- Amiens-Calais-Ville........ 7 165 S 33 148 66,9 —
- Paris-Amiens C-I '3' I 131 ! 10 7',3 —
- Amiens-Calais-Port G-l 168 1 168 n8 73,o —
- Paris-Calais-Port C-l 299 2 '49,5 233 7°,9 —
- Paris-Longneau 29 12Ô ! 126 105 72 o —
- Paris-Calais-Ville 3' 296 6 49,4 274 64,8 —
- Amiens-Calais-Ville 3i 163 3 55 '57 63,1 —
- Paris-Boulogne 29 bis ‘ 254 12 21,2 28 7 53,' —
- Paris-Saint-Queutin 5 bis 34 1 54 180 68 —
- Sàint-Quentin-Aulnoye... — 62 1 02 33 67,6 —
- Paris-Aulnoye — 216 2 108 '95 66,3 —
- Paris-Aulnoys 33 bis 216 3 43,2 201 64,5 —
- Paris-Aulnoye 5 216 7 30,9 2l8 59,4 —
- Paris-Soissons 203 105 4 20,2 108 58,3 —
- So.ssons-Paris 2382 105 4 26,2 «03 00,0 —
- Daumartin-Paris ~ •35 1 25 30 70 —
- Réseau du Midi
- Bordeaux-Cette i2irap.rcl 476 9 32,8 461 61,9
- Bordi.aux-Marmande — 79 1 79 69 68,7 - —.
- Marmande-Agen — 37 1 37 4« 71,2
- Bordeaux-Agen 1 36 2 88 "7 69,7 —
- Agen-Montauban .. — 70 i 70 60 68,8 —
- Motauban-Toulouse — 3i 1 5' 48 63,7 •—
- Toulouse-Castelnaudary.. — 33 i 55 50 66,0
- Castelnaudary-Carcassonne — ,3 6 1 36 32 67,5 .—
- Carcassonne-Narbonne... — 38 i 38 M 68,3 .—
- Narbonne-Beziers — 26 1 26 24 65,0 —
- Beziers-Cette 44 ! 44 43 61,3 —-
- 1 Bordeaux-Cette loiexp.i'cl 47 6 22 21,6 563 50,7
- Bordeaux-Langon — 42 I 43 39 64,6 MM
- Langon-Port S'"-Marie.... Port S‘°-Marie-Agen — 74 5 14,8 82 54,' '
- — 20 l 20 18 66,6
- Agen-Montauban 70 4 '7)5 80 32,5
- Montauban-Toulouse — 3' I 51 49 62,4
- Toulouse-Castelnaudary.. — 2 2^,5 =,8 36,8 —
- Castelnaudary-Carcassonne — 2 36 00,0
- Carcassonne-Narbonne... — 3» » '9,3 s8 60,0
- Narbonne-Beziers — 26 l 26 27 =37,7 —
- Beziers-Cette 44 2 22 48,0 —
- Bordeaux-Castelnaudary.. Bordeaux-Langon Langon-Port S”-Marie.... Montauban-Toulouse Toulouse-Castelnaudary.. Bordeaux-Bayonne Bordeaux-Lamothe....... Lamothe-Bayonne.. 119 express à arrêts très fréquents P", 2% y cl. stidexpress 312 42 74 31 33 198 43 133 16 3 3 2 2 A 3 19.5 4 .4,8 25.3 27.5 49.3 45 31,0 408 5° 92 62 98 '«7 30 148 45,8 5°,4 48.2 49.3 48.5 93.3 71.6 02,8 —
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 213
- Réseau de Paris-Lyon-Méditerranée
- Points extrême» du trajet Numéro» dos tlTlÎHB Distance parcourue Nombre d’étupeB Longueur moyenne d'une étape 1) urée du trajet ou miuutus Vitesse
- Paris-Mâcon 28sexp.1v! 440 3 14)7 399 66,1 Ii0rsi|ue le nombre d'étapes est supérieur il 1, lu vllo»*c indiquée est toujours lu vitesse utile ou
- Paris-Laroche — •35 I '53 136 68.5
- I.aroche-Dijon — 160 1 160 •43 67,' commerciale , c'cst-îi-dtro lirrût
- Dijon-Mâcon — 125 1 125 1 10 68,1 compris.
- Paris-Marseille 7expr.rcl. 865 10 86,; 923 55)9
- paris-Montereau — 79 1 79 82 37,8 —
- Montereau-Laroche....... — 76 1 70 74 61,6 —,
- Laroche-Dijon _ 160 I 160 168 57, • —
- Dijon-Mâcon Macon-Lyon-Vaise , 125 1 125 123 60,9 —
- — 67 1 67 73 53,6 —
- Lyon Pertache-Valence... Valence-Sorgites ..., — 106 1 IO6 164 61,1 —
- — 114 1 114 105 65,1 —
- Sorgues-Avignon — IO I 10 18 33,3 —
- Avignon-Tarascon — 22 22 23 57,3 —
- Tarascon-Marseille 99 I 99 104 57,i
- Paris-Marseille i rap. l'cl. 863 8 108 923 33,9
- Paris-Laroche 155 I 133 •43 64,1 —
- Laroche-Tonnerre HH 42 1 42 39 7',5 —
- Tonnerre-Dijon — 118 I 1 i8 123 57,4 —
- Dijon-Mâcon — 125 1 123 •23 60,9 —
- Macon-Lyon Perrache.... — 72 I 72 77 56,1 —
- Lyon-Valence Valence-Avigoon — 106 ! 106 104 61,1 64,7 —
- — 124 I 124 ••5 —
- Avignon-Marseille ““ 121 ! 12 I 127 57,' _
- Paris-Marseille 3 express 86; 33 26,1 1113 46,3
- Paris-Montereau arrêts tréq. 79 26, ; 03 49,8 —
- Montereau-Sens i", 2", y cl. 34 1 34 33 58,2 —
- Sens-Laroche 42 2 2 l 47 5 —
- Laroche-T on n e rre — 42 1 42 43 38,6 —
- Dijon-Beaune — 37 I 3l 4' 54,2 —
- Châlon-Mâcon — 57 2 38,5 62 55,' —
- Valence-Montélimart — 44 ! 44 , 46 57, £ —
- Montélimart-Avignon — 80 3 26,6 86 35,8 —
- Avignon-Tarascon — 22 1 22 22 60,0 —
- Tarascon-Arles — 13 1 13 •5 52,0 —
- Arles-Miramas — 33 1 33 V 33,3 —
- Miramas-Marseille 53 I 53 64 49,6
- Réseau de l’Ouest
- Paris-Le Hâvre 29 rap. r rl. 228 6 38,0 234 58,4
- Paris-Vernon — 80 1 80 8j 39,2 —
- Vernon-Rouen — 60 I 60 36 64,2 —
- Rouen-Yvetot — 38 1 38 40 37,0 —
- — 25 I 19 24 62, S —
- Beuzeville-Le Hâvre...... 2 3 1 31 26 57,6
- Paris-Mantes 15b.ex.rcl 38 I 58 58 • 60,0 —
- Paris-Le Hâvre 45 express 22ÎS 10 0 £ **- ? 260 52,6
- Paris-Mantes r et 3' cl. 38 1 58 50 38,0 —
- Mantes-St-Pierre — 40 2 24.3 =.» ^5>4 —
- St-Pierre-Pont de l’Arche. . 12, I 12 10 37,8 —
- Beuzeville-Le Havre...... 25 1 2n 30 50,0
- p.215 - vue 215/650
-
-
-
- 2IÔ
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Réseau de l’État
- l’oints extrêmes du trajet Numéros dos trains Distance parcourue Nombre • d'étapes Longueur inoy.onno d'uno étape Durée du trajet en minutes Vitesse
- Paris-Saintes 87 express 40,1 19 25,9 6l I 48,4 Lorsque le nombre d'étapes
- Paris-Chartres à arrêts 88 2 44 94 56,1 est supérieur à 1 l.i vitesse
- Chartres-Courtalain fréquents 54 2 27 63 5',4 indiquée est toujours la
- Courtalain-Bessé i'2"et3”cl. 44 ! 43 43 60, t> vitesse utile ou commer-
- Bessé-Pont de Braye — 8 I 8 IO 48 ciale, c’est-à-direarrêt corn-
- Pont de Braye-Chât. du Loir — 25 I 25 30 5° pris.
- Château du Loir-Saumur.. — 69 I 6q 7' 58,3 —
- Saumur-Montreuil — 21 21 28 45 —
- Montreuil-THouars — 18 1 18 '9 56,8
- Thouars-Airvault — 25 I 25 26 57,6 —
- Airvault-Niort — 65 2 • 32,5 7' 54,9 —
- Niort-Taillebourg — 67 3 16,7 84 47,8 —
- Tailiebourg-Saintes 10 I 10 I I 54,5
- Réseau d’Orléans
- Paris-Bordeaux (Bastide).. 7 exp. ie cl. 578 1 I 52,5 547 63,4 .
- Etampes-Les Aubrais . 65 I 63 53 7C3 —
- Les Aubrais-Blois — 59 59 48 73,7 —
- B!ois-St-Pierre — 53 1 53 44 72,3 —
- Cyatellerault-Poitiers — 33 I 33 30 66,0 —
- Ruftec-Angouiême — 47 l 47 40 70,5 *—
- Coutras-Libourne . l6 1 16 l6 60,0
- Libourne-Bordeaux — 35 35 30 70,0 —
- Paris-Bordeaux St-Jean ... 133 rapide 5«5 6 97,5 514 68,3
- Paris-Les Aubrais de luxe 119 I 119 102 70,0 —
- Les Aubrais-St-Pierre de C. wag. salon I 12 I 1 12 93 72,2
- St-Pierre-Poitiers ' ÎO! 1 101 88 68,8 —
- Poitiers-Angoulême « in 1 1'3 95 71,4 —
- Angoulême-Coutras — 82 I 82 69 71,3 . . —
- Coutras-Bordeaux St-Jean. 5» 1 58 5° 69,6
- Paris-St-Pierré des Corps. 9 express 231 I I 21 224 61,8
- Paris-Les Aubrais à arrêts 119 2 59,5 104 68,5 —
- Les Aubrais-Blo:s fréquents 59 3 i9,3 5' 69,4 —
- Blois-St-Pierre de C 1' et 2“ cl. 53 5 10,6 50 63,6
- Réseau de l’ISst
- Paris-Lunéville exp.Orient 386 5 77,2 366 63,2
- Paris-Epernay - 142 I 142 128 66,^ —
- Epernay-Châlons — 31 I 31 27 ' 68, s *—
- Châlons-Bar-le-Duc — 81 1 81 7i 68,4
- Bar-le-Duc-Nancy — 99 I 00 92 64,5 —
- Nancy-Lunéville “ 33 I 33 29 68,3
- Châlons-sur-Marne-Nancy. express 180 00 167 64,6
- Châlons-Bar-lerDuc 1 ", 2" clas. 81 ' Si 72 67,5 — .
- Bar-le-Duc-Nancy 99 1 99 90 ' 66,0
- \ Paris-Nancy 33exp.i0cl. 3A3 12 29,4 340 62,3
- Paris-Château-Thierry — 05 I 95 76 75,0 —-
- Château-Thierry-Epérnay. ~ 47 / 1 47 37 76,2 -
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D\ÉLECTRICITÉ
- 2t7’
- Réseau de l’Est (suite)
- Points extrêmes du trajet Numéros des trains Dlstanco pareouriies Nombre d'étapes Longueur moyenne d'une étape Durée du trajot on minutes Vitosse
- Epernay-Châlons-s.-Marne. ^.hâlons-Blesmes 33exp.Pcl. 3' -> 3' .23,5 36 25 45 32 74,4 Lorsque le nombre d’étapes est supérieur à 1 la vitesse indiquée est toujours la vitesse utile ou commerciale, c’est-à-dire arrêt com-pris.
- Blesmes-Bar-le-Duc | 67,5
- Bar-le-Duc-Nançois
- Nançois-Frouarcl 8o A 8i 59,2
- Frouard-Nancy. 8 8 10
- Paris-Belfort ytO-37 AA 3 5 1 88 6 64,8 74,' 72,0 67,0 70,0 04. 1
- Paris-Longueville. 7^7/ express i* fit T ri. 89 78 95 1 10 89 78 95 > 19
- Longuevifle-Troyes 1 k 85 102
- T royes-Chaumont 1
- Cha'umont-Vesoul 1
- Vesoul-Belfont 62 1 6a 58
- Paris-Belfort 443 89 7 37 38 83 1 2 23 19,2 '7,8 7 •3,5 38 546 102 48,6 52,3 6o,o 48,8
- Paris-Longueville SS express à_ arrêts fréquents i* et 2' cl. “S 5
- Longueviïïe-Flamboin.... Flamboin-Romilly 7 31 U —
- Romilly-Troyes |
- Troyes-Bricon A 5£', 5 48,0 72,4
- Bricon-Chaumont | 12 '5 29 11
- Chaumont-Langres 35 | | 1 35 11
- 1 .angres-Challindrey...... 1 ! i*T 60,0 56,2 f’î 64,6
- Vesoul-Lure .' 3° 32 1 3° 32 32
- Lure-Belfort 1 31
- Chabudrey-Vitrey 28 28 26
- Vitesse des trains sur plusieurs lignes anglaises
- Stations extrêmes
- Aberden à Londres (G-N) — (N-W)
- Londres (M) Basford.......
- — (G N) Batley.....
- — (G W) Bath.......
- — (M) Bedford......
- — (G N) Bradford..
- — (G W) Bristol....
- — (NW) Carlisle....
- — (NW) Chester....
- — (M) Chesteafield..
- — (NW) Crewe ......
- — (GN) Darlington.
- — (M) Derby........
- — (GN) Dewsbury.. (NW) Dundee ...
- — (GN) Durham....
- — (GN) Edinbuigh|.
- — (NWi Edinburgh.
- — (M) Edinburgh...
- — (GW) Exeter...-..
- — (N W) Glascow... Glascow-Londres (GN)... Londres (GN) Halifax ....
- — (M) Kettering ....
- Distance Duréo du trajot en minutes Vltesso en kilomètre* par heure
- 870,5 835 62,5
- 868,9 835 62,4
- 206 168 73,5
- 3*2,5 246 76,2
- 172 *35 7,6>5
- 80,4 66 80,4
- 316,1 247 76,7
- 190,7 156 73,3
- 481,9 387 74,7
- 288 245 7','
- 234,9 190 74,2
- 354,2 200 76,3
- 373,3 510 72,2
- 204,3 170 72,1
- 297,7 241 74,'
- 761 670 08,1
- 411,9 347 70
- 638,8 510 75,'
- 644 510 75,8
- 650,4 568 68,7
- 3ii,7 255 73,3
- 646 540 71,8
- 7i4,4 5^5 73,3
- 329,8 260 73,5
- 115,8 83 83,7
- Stations extrêmes
- Londres (GN) Leeds...........
- — (M) Leeds.............
- Leicester à Londres (M,.......
- Londres (NW) Liverpool.......
- — (NW) Manchester.......
- — (M) — ......
- — (GN) - ......
- — (GN) Newcastle........
- — (M) Normanton.........
- — (M) Nottingham........
- — (GN) — .....
- — (GN) Penistone........
- — (NW) Perth............
- — (GN) Petersborough ...
- — (N W) Preston ........
- — (NW) Northampton....
- — (GN) —
- — (NW) Rugby............
- (GN) Petersbourgn-Doncastle... Londres (NW) Selby............
- — (GN) Sheffield........
- — (M) — ........
- — (M) Trent.............
- — (GN) Wakefield........
- — York..................
- Distance Durée du trnfet en minutes Vitesse en! kilomètres par heure
- 299,6 24O 75,9
- 3'5,4 247 76,6
- '59,7 114 84
- 323,4 265 73,5
- 295,2 255 69,5
- 297,7 315 70,0
- 327,4 255 77,0
- 437,6 342 76,8
- 297,7 22% 80,1
- 201,1 '45 83,2
- 206 160 77,2
- 283,2 222 76,5
- 724 615 70,6
- 122,7 87 84,6
- 336,3 205 76,1
- 106,2 82 77,7
- 169,3 "7 86,8
- '32,7 105 75,8
- 128,7 92 84,0
- 281,6 2'5 7»,5
- 260,6 '32 81,4
- 255. 208 73,5
- 189,9 '54 74
- 282,4 21 I 80,3
- 302,9 22s 80,8
- p.217 - vue 217/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- *m8
- Great-Northern
- MARCHE DES TRAINS EXPRESS QUI DESSERVENT PENDANT 24 HEURES LA LIGNE DE I
- Grantbam à Londres Petersborougb à Londres
- Distance, 169347 mètres Distance, 122 700 mètres
- Durée du tfitjet on minutes Vltoflso Du.réo <lu trajet en minutes Vltoiso
- 143 71,05 103 71,5
- 140 72.57 101 72,9
- '37 74,16 99 74,3
- '35 75,26 95 77,5
- 200 50,80 143 5',5
- 130 78,16 88 83,6
- 160 63,50 "3 65,2
- 142 7*,55 96 76,7
- 128 79,4 Ql 80,9
- 128 79,4 Z° 81,8
- 128 79,4 9° 81,8
- '3' 77,6 98 75,'
- '43 7',°5 95 77,5
- *4» 72,06 100 73.6
- 36 74,7' 101 72,9
- 140 72, S7 97 76
- 117 86,84 95 77,5
- 123 82,60 92 80
- *3' 77,6 99 74,3
- 38 73,63 99 75,3
- '37 74,16 99 74,3
- 140 72,57 92 80
- 140 72 >57 95 77,5
- 129 78,76 99 74,3
- >34 75,82
- 138 73,63
- ,46 69,6 1805,0
- 3.735 2001,2 Vitesse moyenne —
- 180 ço
- 2001.2 v. =* — - 75,o0
- Vitesse moyenne — 27
- v. = 74.'
- La comparaison de ces tableaux révèle des particularités intéressantes que nous examinerons dans un prochain article.
- Marcel Deprez.
- SUr UH
- NOUVEAU POSTE TÉLÉPHONIQUE
- POUR
- LIGNE A BUREAUX NOMBREUX
- , Lorsqu’il s’agit de relierparun seul fil plusieurs postes télégraphiques, le problème à résoudre est
- fort simple, et il est toujours loisible de choisit entre deux genres de montage bien distincts : celui par appels successifs et celui par embrochage.
- Ces deux montages présentent chacun leurs avantages et leurs inconvénients propres.
- Dans le premier cas, l’appel étant retransmis de poste en poste, on est forcé pour obtenir la communication, de mettre à contribution tous les bureaux intermédiaires; par contre, il est possible de communiquer séparément sur plusieurs tronçons de la ligne à la fois.
- Dans le second cas, la résistance de la ligne se trouve augmentée de la résistance des récepteurs d’appel des postes intermédiaires, ou même de tous les postes ; mais les appels parviennent directement à destination sans déranger personne inutilement.
- Dans les appareils téléphoniques, les organes de transmission et de réception de la parole ne sont mis en ligne qu’après que l’appel a été émis d’une part et reçu de l’autre. Un poste, téléphonique au repos se trouve donc dans des conditions identiques à celles d’un poste télégraphique, et tel mode d’appel qui conviendra au premier système sera également bon pour le second.
- II semble, qu’une fois l’appel parvenu à destination, rien ne doit s’opposer à la transmission de la parole, et que la question du fil commun n’offre pas plus de difficultés avec le téléphone qu’avec le télégraphe.
- Cependant, si l’on veut installer plusieurs postes téléphoniques sur un même fil, on se trouve le plus souvent en présence d’obstacles réels, et ce n’est qu’exceptionnellement que l’on peut employer l’un ou l’autre des modes de montage utilisés en télégraphie.
- Les obstacles que l’on rencontre sont de nature; différente, suivant le montage en vue. Avec celui;' par appels successifs, c’est pour le service même du téléphone que les inconvénients se présentent. 11 faut, en effet, la présence continue d’un employé à chaque poste; pour que ce service puisse se faire sans interruption.
- Pour la télégraphie, cette obligation n’est guère un obstacle, puisqu’il faut quand même des agents spéciaux. Pour le téléphone, dont le caractère propre est précisément de se passer de ces agents, c’est le plus souvent une cause d’impossi bilité absolue.
- Le montage par embrochage convient parfaitement sur une petite ligne, si le nombre des bu-
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 2tg
- reaux est faible ; mais je ne connais pas d’exemple ' de 10 ou 12 postes reliés par cette méthode et donnant un bon résultat, principalement entre les deux postes extrêmes.
- Cela tient à ce que ce n’est plus la résistance seule des sonneries ou relais embrochés, quijmter-vient pour affaiblir le courant (ainsi que cela se passe pour le télégraphe), mais principalement la self-induction. Celle-ci est assez grande à cause des armatures; et l’on n’a pas ici la ressource de renforcer les effets en augmentant la force électromotrice.
- Ainsi soient 12 postes embrochés sur un seul fil et possédant un relais pour l’appel. Si les deux postes extrêmes ont leurs appareils disposés pour la conversation, l’ensemble du circuit se présente comme dans la figure 1.
- ü à
- a; f
- 10
- 11
- 12
- O--
- 2 â
- t
- TÜ
- On obtient ce résultat en supprimant les effets nuisibles des relais d’appels par un procédé fort intéessant, dû à Van Rysselberghe, qui consiste à placer en dérivation sur ces relais des condensateurs de capacité moyenne : 1/2 microfarad.
- Les ondes téléphoniques se propagent par induction électrostatique au travers des condensateurs, et d’autant mieux que le coefficient d’induction et la résistance du relais sont plus grands; tandis que les appels se font par les relais, sans que les condensateurs occasionnent la plus légère pertuba-tion.
- On obtient ainsi, en quelque sorte, l’effet de deux'circuits distincts.
- Le nouveau poste est généralement disposé
- p}0 _i7r pj"
- l4 Ai I
- t est un récepteur téléphonique, b le fil fin de la bobine d’induction et 2 un relais.
- On voit que les causes d’affaiblissement de la parole sont importantes, puisqu’à la résistance de la ligne, des téléphones et du fil induit et à celle des dix relais vient encore s’ajouter la self-induction de tous ces organes. Aussi, quand il faut relier par le téléphone plusieurs bureaux, sensiblement dans le prolongement l’un de l’autre, et que l’on ne veut pas à chaque poste un employé spécial , est-on forcé, dès que le nombre des bureaux est un peu considérable, de renoncer au fil unique et de se servir de plusieurs fils pour faire le service, bien qu’un bureau central soit alors nécessaire.
- C’est ce qui explique pourquoi le téléphone n’est pas plus répandu sur certaines lignes de chemin de fer et dans les grands établissements industriels ou les mines.
- On vient de créer aux ateliers Mourlon, à Bruxelles (Comagnje de Télégraphie et de Téléphonie internationales) un poste téléphonique qui élimine cette difficulté et qui permet précisément de grouper par embrochage jusqu’à 12 postes sur un même fiL
- Fis. S
- pour courant de repos; l’ensemble du circuit es} représenté dans la figure 2.
- Une pile à sulfate de cuivre, dont la moitié des éléments est à un bout de la ligne, et la seconde moitié à l’autre, engendre un courant de 10 à 12 milliampères qui circule constamment dans la ligne au travers des relais 2, des clefs a, et des appareils téléphoniques t, b, lorsque ceux-ci sont mis en circuit (comme il est indiqué dans les postes 1 et 12). Les relais agissent sur les sonneries par rupture du courant. 11 ne faut ainsi qu’une seule pile pour toute la ligne et de plus, on est immédiatement averti par un roulement continu de la sonnerie, si la ligne vient à être rompue.
- Ainsi que la figure 2 l’indique, d’une maniéré sommaire et la figure 3 d’une manière complète, on voit que lorsque le crochet commutateur du téléphone est soulevé, le fil induit b et les téléphones t sont mis en circuit sans que le relais soit supprimé. Cette disposition, nécessitée par la présence du condensateur, est avantageuse, car elle permet de continuer à appeler le eorrespon-
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- 220
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dant bien que le téléphone ne soit pas suspendu. Et l’on sait combien il est parfois impatientant de ne pas recevoir de réponse aux Alloh ! Alloh ! les plus énergiques.
- Lorsqu’une quelconque des clefs d'appel a est abaissée, les relais font marcher les sonneries dans tous les bureaux. On est donc toujours averti lorsque la ligne va être employée. Cependant, il se pourrait que l’on n’ait point entendu le signal, et que l’on fasse soi-même un appel pendant que deux autres postes sont encore en conversation. C’est pour éviter, dans ce cas, tout effet
- Fig. 3
- nuisible à la conversation engagée, que la dérivation du condensateur est prise en deçà de la clef d’appel. L’ensemble de tous les condensateurs et de tous les relais, forme de la sorte un excellent anti-inducteur, et les interruptions ou fermetures des courants sont absolument inaudibles au téléphone.
- Pendant que deux postes parlent ensemble, deux autres postes pourront impunément s’appeler et au besoin converser par signaux Morse, soit même à l’aide d’un récepteur Morse substitué dans ce cas à la sonnerie au moyen d'un commutateur. Les postes qui parlent au téléphone ont soin alors d’arrêter leur sonnerie locale (si cela empêche d’entendre) soit en coupant le circuit local, soit simplementen maintenant le marteau de la sonnerie qui, dans ce but, est à proximité de la main.
- Si deux postes, ignorant que la ligne est occu--pée, voulaient parler après l’échange de leurs appels, ils s’apercevraient irqmédiatement de leur erreur, en écoutant dans les récepteurs. Ils peuvent du reste également prendre part à la conversation.
- Le seul inconvénient de ce poste, si toutefois c’en est un, c’est qu’il ne peut empêcher un bureau d’écouter ce qtii se dit sur la ligne, Mais si l’on tient au secret, il n’y a d’autre moyen que d’avoir des fils spéciaux. Il en est de même du reste en télégraphie.
- La figure 3 indique le schéma des communications du poste.
- P est un parafoudre.
- G le condensateur à papier paraffiné de 1/2 microfarad.
- S la sonnerie.
- R le relais.
- B le bouton d’appel.
- C T le crochet du téléphone.
- B I la bobine d’induction, et
- M le transmetteur microphonique.
- Le montage n’offre rien de particulier, sinon que l'extrémité du crochet du téléphone est isolée pour couper toute communication entre la ligne et les organes téléphoniques, dans la position d’attente.
- Plusieurs applications de ce poste dont un spécimen est exposé dans la section belge, au palais des machines, ont été faites jusqu’ici avec succès; la plus importante, est celle qui sert à l’exploitar tion du chemin de fer funiculaire des hauts-fourneaux du Luxembourg.
- Paul Samuel.
- SUR LA DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE PAR L’ÉLECTRICITÉ
- Examen d’un cas particulier.— Supposons que pour Une certaine position du circuit B on ait la relation
- T* R R' -f 4 K* (Mis — L L') = o
- et qu’on lui donne un déplacement très petit à partir de cette position. Alors l’arc peut être sensible-
- 0) Voir La Lumière Électrique du 27 juillet 1889.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 221
- ment confondu avec sa tangente, et l’expression du travail élémentaire produit devient
- La quantité de chaleur dégagée par seconde dans les deux circuits sera
- A ç *= —
- L' E.* Ml AM
- 2 (L'R + R'L)*
- si l’on avait L = L' cette expression deviendrait
- AÇ= —
- E * M
- 2 (R + R';2 L
- -AM
- Supposons que l’on prenne les deux circuits dans la position qu’ils occupent lorsque leur coefficient d’induction mutuelle est M, et qu’après les avoir montés en tension, on les soumette à l'action d’une force électromotrice constante E0. Us seront parcourus par un courant d’intensité
- R + R'
- Le (lux qui, émanant du circuit A, traversera le circuit B aura pour expression
- Mi 1 =
- M. E„ R + R'
- Le travail extérieur fourni par un petit déplacement du circuit B entraînant une variation A M du coefficient d’induction mutuelle sera
- R A« C t R'A'» /* T* /
- R I» + R I'* = ÎLp- J J sina27i ^ dt
- d’où
- R I* + R' I'2 = ;(RA*+ R'A'*) Nous avons
- F ,____-______
- A =---------- JT* R'* o-irM'*
- JitL(R + R')VI K + 4 71 L
- A'=
- M E„ \/2 E (R + RO
- d’où
- E„2
- ï (RA, + R'A'!)=^*L*(i+RT^ [R(T*R'î+4it*L'2.) + 4itsR'Mis]
- Nous avons supposé que
- L = L' T* R R' + 4 TI* Ml* = 4 n2 L2
- Il vient
- R <T* R'2 + 4 L'2) + 4 it2 R' M12 = 4 n2 (R -f R') L2
- d’où
- (R A2 + R' A'2) =
- R + R'
- Eo«
- (R + R')2 AM
- La quantité d’énergie dégagée en chaleur dans le circuit pendant une seconde sera
- e.’
- R + R'
- Supposons qu’après avoir rétabli les deux circuits dans leur état primitif, on soumette le circuit A à l’action d’une force électromotrice alternative dont les oscillations aient une amplitude E„ v/2.
- Le travail élémentaire produit par un petit déplacement du circuit B sera égal à celui développé pendant le même déplacement, lorsque le système était soumis à l’action d'une force électro-
- M
- motrice continue E„, multiplié par le rapport-j-1.
- La quantité de chaleur dégagée sera la même que si l’on employait un courant continu.
- Pour que le travail élémentaire produit dans les deux cas fut sensiblement le même, il faudrait que M ne différât que très peu de L.
- Dans ces conditions, il serait très facile de satisfaire à l’équation
- T2 R R' + 4n2 (M2 — L L') = o le terme T2 RR' étant toujours très petit.
- En résumé, nous voyons que si les deux circuits fixes et mobiles ont les mêmes coefficients de self-induction et si, pour Une certaine position du circuit mobile, le coefficient d’induction mutuelle est très sensiblement égal à ces coefficients de self-induction, un petit déplacement à partir de cette position développera très sensiblement la même
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- quantité de travail, moyennant une même dépense d’énergie, que l’on emploie en courant continu ou un courant alternatif.
- Considérons, par exemple, le dispositif suivant (fig. 14) :
- A B et A' B' sont deux plaques de fer dont les masses constitutives sont suffisamment divisées pour s’opposer à toute production de courants de Foucault.
- C\,c\,citc\ sont quatre bobines identiques fixées aux plaques de fer AB. A’ B'. Elles sont groupées de telle manière que si on lance un courant dans les bobines cx et c2 ou c'x et c'2, le circuit magnétique se ferme toujours sur lui-même, comme l’indique la ligne en pointillé.
- Les bobines c'x et c'2 sont mobiles sur la plaque
- A ' 6
- Fig. 14 et 15
- A' B'. Leur circuit est fermé sur lui-même.
- Les bobines cx et c2 sont fixes et leur circuit est le siège d’une force électromotrice alternative.
- Il suffit d’examiner la figure pour voir qu’on aura nécessairement Lj = L et que M différera peu de L. On pourra rendre la différence L—M aussi petite que l’on voudra en décomposant chacune des bobines cx, c2, d K c'2 en plusieurs autres identiques, et les disposant comme il est représenté ci-dessous (fig. 15).
- Les bobines Ci et c2 ont été décomposées chacune en deux bobines cx c'x, c2 d2, de même les bobines c'x c'2.
- Le nouveau système de conducteurs est formé aveCsCes 8 bobines : on a pris soin d’alterner celles qui provenaient du circuit fixe et du circuit mobile.
- Les résistances R et R' sont demeurées constantes, les coefficients L L' sont toujours égaux mais un peu plus petits. Lé coefficient M agrandi
- donc la différence L — M qui est toujours positive a diminué.
- Il est évident que si l’on divise de plus en plus les bobines constituant les deux circuits en ayant soin d’entremêler, comme nous venons de le faire, celles qui proviennent de l’un avec celles qui proviennent de l’autre, on pourra rendre la différence
- LL' — M8 aussi petite que l’on voudra.
- •
- Si le champ magnétique développé par le circuit fixe était rigoureusement uniforme et si nous remplacions les bobines précédentes par des cadres rectangulaires ayant un de leurs côtés parallèle à la ligne AB, on pourrait représenter les variations du coefficient M en fonction des déplacements du circuit mobile supposés effectués parallèlement à A B, par une droite A B inclinée sur l’axe des x.
- La dérivée —^ serait constante ; cette fonction se-ds
- rait représentée par une horizontale.
- Fig. 16
- En réalité, sera nul lorsque les deux circuits
- et oj
- se projetteront l’un sur l’autre, mais la courbe représentative des variations de M n’aura qu’un très petit rayon de courbure au point A et la dérivée prendra sa valeur normale en un point très voisin de celui-ci.
- M ne différera alors que très peu de L etL'et en augmentant encore, s’il le faut, l’enchevêtrement des deux circuits, on arrivera à réaliser la condition
- T»RR' + 4jt>(Mi8-LL0=o
- Supposons que le circuit mobile se compose d'un très grand nombre de spires identiques telles que celles qui sont représentées ci-contre. Le fil de sortie de chacune d’elles correspond avec le fil d’entrée de la suivante et tous les fils d’entrée sont reliés avec les touches consécutives d’un collecteur analogue à celui de Gramme.
- En appuyant deux balais reliés entre eux sur deux touches convenablement choisies, nous pourrons former un circuit fermé sur lui-méme
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- tel que son coefficient de self-induction soit égal à celui du circuit fixe et que la relation ci-dessus soit satisfaite.
- Si on le laisse se déplacer de la quantité correspondant à l’intervalle de deux touches du collecteur, il fournira un travail élémentaire A que nous avons évalué plus haut. Mais ensuite, par le simple jeu du collecteur* les choses se passeront comme si ce circuit était brusquement ramené à sa position primitive sans dépense de travail mécanique et moyennant la petite perte d’énergie qu’occasionne la fermeture momentanée d’une spire sur elle-même, comme cela a lieu dans les machines à courants continus. La même opération se répéterait indéfiniment.
- On conçoit donc la possibilité de construire une dynamo dont la résistance apparente soit sensible-
- Fig. 17
- ment égale à la résistance réelle, même lorsqu’elle est traversée par un courant alternatif à périodes très rapides.
- Ce fait tient à ce que le circuit induit détermine à chaque instant un flux sensiblement égal et de signe contraire à celui qui est émis par l’inducteur, comme cela a lieu dans les transformateurs. Le flux résultant est extrêmement petit ; il en est de même de l’énergie potentielle emmagasinée à un instant quelconque dans le système, c’est pourquoi ses variations n’ont plus d’influence.
- La petitesse de ce flux ne s’oppose pas au développement de l’effort statique, comme nous l’avons démontré. On peut se rendre compte de ce phénomène de la manière suivante : les choses se passent comme si les deux flux existaient réellement et étaient superposés; si on laisse tourner l’armature, le flux qu’elle engendre se déplace avec elle et ne la coupe pas ; le flux émis par l’inducteur demeurant fixe, la coupe comme s’il existait seul.
- Cette solution présente des avantages spéciaux
- qui tiennent à la petitesse des flux développés. En effet, il faudra beaucoup moins de fer pour le? conduire, car la perméabilité magnélique de ce métal sera toujours très grande. On diminuera en même temps les pertes d’énergie dues à l’hysté-rsis
- Malheureusement, il est difficile de réaliser pratiquement la condition fondamentale T2RR'-f-47t8 (Me — LL') = o.
- Nous avons vu qu’il fallait pour cela confondre en quelque sorte les circuits inducteur et induit en opérant comme nous l’avons indiqué. On y arrive aisément dans les transformateurs où les deux circuits sont fixes, mais ici l’un deux est mobile, et l’on se bute à de grandes difficultés de construction.
- Pour nous rendre compte de la mesure dans
- Fig. 18
- laquelle il était nécessaire d’entremêler les deux circuits, nous avons réalisé le dispositif suivant qui s’est trouvé reproduire presque identiquement la solution de M. Elihu Thomson.
- Les schémas ci-contre donneront une idée suffisante de cette machine. Le courant alternatif était lancé dans un groupe de six bobines fixes disposées régulièrement le long d’une circonférence. On pouvait les grouper à volonté, mais toujours de manière que les pôles développés, au même instant, d’un même côté, fussent successivement positifs et négatifs.)
- De part et d’autre de ce s bobines se trouvaient deux plateaux en fonte, portant chacun six bobines I' I'... disposées comme les premières. Les noyaux de fer de toutes ces bobines étaient identiques, ainsi que leurs diamètres, mais la longueur des bobines I' n’était que la moitié des bobines I. De cette façon les circuits fixes et mobiles comportaient le même nombre de spires magnétisantes.
- Les bobines mobiles étaient réunies dans un même circuit dont les dèux extrémités passant à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’intérieur de l’arbre venaient aboutir l’une à un commutateur spécial C, l’autre à un disque continu D.
- Le commutateur comportait douze touches dont six en métal et six en ébonite. Les six touches en métal étaient reliées entre elles. Deux balais reliés entre eux s'appuyaient l’un sur le commutateur, l’autre sur le disque. On comprend dès lors qu’en réglant convenablement le .premier, le circuit mobile était fermé sur lui-même depuis le moment où les bobines mobiles se projetaient sur les bobines fixes jusqu’au moment où elles se mettaient en croix avec elles. Il était interrompu le reste du temps.
- Nous rapporterons dans la dernière partie de cette étude les expériences que nous avons faites avec cet appareil. Nous nous bornerons à dire qu’alimenté par une machine Chertemps tournant à 1400 tours et munie de 6 pôles, il produisait un travail en rapport avec ses dimensions, mais qu’il ne pouvait dépasser ses points morts lorsque le courant était fourni par une machiné Méritens à 18 pôles dont la vitesse était comprise entre 1000 et 1 200 tours.
- La résistance apparente de ce dispositif qui était fort diminuée lorsque le circuit mobile se trouvait fermé, ne l’était pas encore assez pour l’emploi des courants alternatifs à périodes très rapides qui sont les plus avantageux.
- Il aurait fallu employer plusieurs circuits fixes et un plus grand nombre de circuits mobiles. Cette disposition qui seraità la rigueur admissible avec le type de machine représenté, ne le serait plus si, au lieu de laisser le coefficient d’induction mutuelle des deux circuits varier de sa valeur maxima jusqu’à zéro, nous voulions le maintenir constamment à une valeur voisine de son maximum. Or nous avons vu que c’est à cette seule condition que l’on peut avoir un aussi bon rendement et une aussi bonne utilisation spécifique des matériaux avec des courants alternatifs rapides qu’avec des courants continus, lorsqu’on emploie des machines bisées sur les principes que nous avons exposés en dernier lieu.
- Pour préciser, nous dirons que la forme d’armature qui nous paraissait se prêter le mieux à la réalisation de ce principe était presque identique à celles des machines à disque de M. Désroziers. On comprend qu’on ne ponrrait les multiplier beaucoup sans élever par trop le prix d'une ma-
- chine et sans augmenter beaucoup les chances d’accident.
- Cette solution nous paraît, somme toute, la meilleure qu’on puisse réaliser, au point de vue théorique, mais les difficultés de construction qu’elle entraîne doivent la faire abandonner,
- 3° Méthode. — EU* repose sur la proposition suivante :
- Considérons un circuit quelconque dont la résistance, soit R et le coefficient de self-induction, supposé constant L.
- Si nous le soumettons à l’action d’une force
- électro-motrice alternative E = E0sin2ir 1 nous
- supprimerons l’accroissement apparent de résistance dû à la self-induction, en y intercalant un
- Fig. 3 9
- condensateur dont la
- -p2
- capacité soit égale à -^5
- L
- Le circuit considéré et le condensateur sont montés en série entre deux bornes a et b, comme il est représenté ci-dessous. La borne b est constamment maintenu au potentiel 0, la valeur du
- potentiel en « a pour expression E = E0 sin 2 ir
- Appelons H la valeur du potentiel sur la plaque du condensateur qui communique avec le circuit, et I l’intensité du courant qui traverse ce derniçr à l’époque /.
- Nous avons l’équation :
- Q étant la charge du condensateur et csa capacité, on a :
- mais Q =
- I d t d’où H =
- I dt
- L’équation (1) peut s’écrire:
- E
- \ dt = K\ +
- a t
- (2;
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 225
- Si le théorème énoncé est vrai, et si la condition spécifiée est remplie, une fois le régime établi, l’intensité 1 doit avoir pour expression :
- Pour que ce théorème soit, vrai, il faut et il suffit qu’après avoir remplacé 1 par cette dernière expression dans l’équation (2), celle-ci se réduise à une identité.
- Nous avons :
- ce- *1 e. t 1 r*\ j, • e._ t
- E«-E.sinait=, 1 * =isin2it=, I 1 dt = — -^Tcosanrp
- * T R T c Jg inc R T
- l’équation (2) devient :
- lectrique que l’air. Cherchons maintenant les dimensions du condensateur capable d’emmagasiner un kilogrammètre dans ces conditions.
- Sa capacité devra être de 19,81 micro-farads, soit 20 micro-farads, en nombres ronds.
- A cause de la rapidité des alternances du courant le pouvoir inducteur spécifique du diélectrique devra toujours être considéré comme égal à celui de l’air.
- Dans ces conditions, la capacité du condensateur sera donnée en fonction de la surface S exprimée en centimètres cube de chacune de ses plaques et de leur distance e exprimée en centimètres par l’expression :
- s
- C •----- unités électro-statiques
- 4 ic e
- c • * . 1 E# T * c t
- E. sm 2 iï = 4-------- T cos 2 7t =? E. sm 2 % =
- T 2 se c R T T
- c’est une identité, puisque nous avons, par hypothèse
- L’énergie potentielle du système est égale, à chaque instant, à la somme de l’énergie du courant et de celle du condensateur.
- La première est égale à ~ LI2
- La seconde — — c H2
- 2
- Cette somme a pour expression
- L w ». n a « f jp T* c os* a „ ? - L
- L’énergie potentielle du système est donc constante.
- Nous allons essayer de nous rendre compte maintenant des dimensions qu’il convient de donner aux condensateurs pour satisfaire en pratique à la condition trouvée.
- Nous supposerons que la plus grande différence de potentiels que l’on admette entre les deux plaques soit de 1 000 volts et que l’épaisseur du diélectrique employé soit de i /2 millimètre. Dans ce cas, il ne pourrait jaillir d’étincelle entre les deux plaques, même si on n’employait pas d’autre dié-
- ou
- C— .—1—4- X -5- x io11 microfaradt 3* x io*« 4 n e
- en remplaçant dans cette formule C par 20 et e par on trouve S= 1 131 mètres carrés.
- Comme les deux faces d’une plaque métallique sont utilisées dans un condensateur, la surface totale des feuilles employées devrait recouvrir 530 mètres carrés, Le volume de l’appareil serait d’environ 114 de mètre cube.
- Mais nous avons admis des chiffres très bas pour la tension (celle-ci est uniquement due aux extracourants) et très élevées pour l’épaisseur des diélectriques. M. de Ferranti a annoncé dernièrement qu’une épaisseur de gutta-percha de 1/10 de millimètre empêchait toute étincelle entre deux plaques métalliques portées par un courant alternatif, à périodes rapides, à des différences de potentiels de 15000 volts. Ce résultat s’explique car l’électricité n’a pas le temps de pénétrer dans le diélectrique.
- Les dimensions que nous avons trouvées pour le condensateur capable d’emmagasiner 1 kilogra-mètre seraient divisées par 225 si on multipliait le potentiel par 15 ; elles le seraient encore par 5 si on réduisait l’épaisseur du diélectrique à i/iode millimètre.
- Il résulte de ce qui précède que si l’on admet qu’une forte différence de potentiels puisse être établie entre les deux plaques d’un condensateur, les dimensions qu’il conviendra de donner à ces
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- 22Ô
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- appareils seront médiocres, caron pourra satisfaire à la condition
- Ce moteur aura toujours le grand avantage de n’avoir ni collecteur ni balais, ce qui est très important pour un appareil destiné à être manœuvré par tout le monde.
- en employant un condensateur de très petite capacité si la période du courant alternatif qui alimente le système de distribution est très courte.
- Nous avons ainsi un moyen d’équilibrer les effets de la self-induction d’un circuit quelconque Néanmoins, nous ne croyons pas qu’il y ait lieu de l’employer pour les grosses machines,
- En effet, dans les machines à courant continu ordinaire, où l’induction spécifique du fer n’est variable que dans l’anneau et où ses variations sont relativement lentes, il y a déjà une perte notable d’énergie due à l’hystérésis. Cette perte deviendrait énorme dans une forte machine où l’induction spécifique du fer varierait avec une extrême rapidité non seulement dans l’anneau, mais aussi dans les inducteurs.
- 11 n’en est plus de même dans les moteurs dits domestiques, qui ne doivent fournir que quelques kilogrammêtres et dans lesquels on peut sacrifier le rendement à la simplicité de l’appareil. C’est pourquoi nous allons appliquer cette propriété des condensateurs au moteur de M. Tesla.
- Application an moteur de M. Tesla.
- i° » Suppression de la double conduite d’ame-née du courant » M. Tesla emploie deux conduites d’aller parce que son moteur doit être alimenté par deux courants dont les oscillations offrent une différence de phases de 1/4 d’onde.
- Supposons qu’on équilibre, comme nous l’avons dit, par un condensateur la self-induction du circuit secondaire d’un transformateur, les phases du courant développé dans ce circuit seront juste en retard d’un quart d'onde sur celles du courant inducteur.
- 11 suffira donc d’intercaler deux des bobines aa', b b' (voir la figure 10) dans le circuit primaire et les deux autres dans le circuit secondaire d’un transformateur.
- 20 Si l’on veut supprimer l’accroissement apparent de résistance du système, il suffira d’équilibrer de la même manière la self-induction du circuit primaire.
- Recherche des moyens propres à redresser un cou~ rant alternatif sur son lieu d’emploi.
- Remarque. — Si la force éleçtromotrice qui agit sur un circuit est toujours de même sens, la valeur moyenne de l’intensité qui franchira ce circuit sera indépendante de son coefficient de self-induction et sera égale à la valeur moyenne de la force électromotrice divisée par la résistance réelle du circuit.
- La valeur moyenne de l’intensité à pour ex-1 /*/
- pression j 1 dt
- La valeur moyenne de la force électromotrice a
- pour expression j J* On a toujours
- IE dt
- E = R ! y L
- <n
- d t
- d’où
- Edt + R
- L (I, — I.)
- La différence I, I. est toujours finie, la quantité
- Jr*'Edt croit, par hypothèse, indéfiniment ; donc 0
- si on fait t très grand, cette équation se réduit à ;
- ri"
- E dt
- 11 en résulte qu’un courant redressé est aussi apte à alimenter une réceptrice qu’un courant continu. Les inconvénients que présente l’emploi de ces courants tiennent non à leur mode d’utilisation, mais à leur mode de production.
- M. Gaulard a fait fonctionner à l’exposition de Turin un redresseur de courants alternatifs composé d’un commutateur mis en mouvement par une petite machine alternative qui marchait synchroniquement avec la génératrice.
- Dans ce cas, la perte d’énergie occasionnée par l’amortissement nécessaire à l’entretien du synchronisme est Insignifiante, niais cette solution'
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 227
- a le défaut d’exiger un appareil spécial indépendant des récepteurs, et nous avons vu combien il est difficile de régler les balais du commutateur, Elle a permis néanmoins de faire de la galvanoplastie avec les courants fournis par un transformateur Gaulard.
- La machine de M. Mordey munie du commutateur qu’il a imaginé peut aussi redresser un courant, car il se produit un certain amortissement lorsque les balais cc sont en contact avec les petites touches cc. Mais, avec un commutateur ordinaire, cet effet ne se produirait plus, il allongerait seulement la période du courant alternatif qui la traverse.
- Nous pouvons nous rendre compte de ce phénomène de la manière suivante :
- Supposons que les oscillations de la force électromotrice E développée entre les balais du com-
- Fig. 20
- mutateur soient représentées en fonction du temps par une sinusoïde A B ayant pour équation
- E E, sin 2 it ^
- et que le sens dans lequel elle agit sur le circuit soit renversé au bout d’intervalles de temps que nous représentons par des longueurs rr.
- La force électromotrice E' qui agira sur ce dernier circuit sera représentée par la courbe C D.
- Nous voyons que l’expression f E' d t, au lieu de s’annuler au bout de chaque période T comme fEdt, ne le fera qu’après des intervalles de temps
- T
- d’autant plus longs que les périodes r et — seront
- plus voisines l’une de l'autre.
- Appelons T' le temps au bout duquel J E d t repasse par les mêmes valeurs.
- Nous aurons toujours
- 1 dt
- E’dt + i (I, - IJ
- T Rt A .
- Pendant le temps— J E dt croit toujours
- dans le même sens. Il suffit de jeter les yeux sur
- T
- la courbeCD pourvoir que plus les périodes — et r sont voisines, c’est-à-dire plus T est grand, plus
- rt
- les accroissements de J 'Edt qui correspondent
- à une même oscillation de la force électromotrice E sont grands.
- rl
- Donc le terme / a E dt croit indéfiniment avec
- restant toujours finie,
- l’influence du terme qui, dans l’équation ci-dessus
- T’
- où l’on .aurait remplace t par — représente l’action de la self-induction, devient de plus en plus
- T
- faible au fur et à mesure que les périodes r et— se
- T', la différence ni — I,
- rapprochant l’une de fautre.
- Nous sommes donc autorisés à dire que l’action du commutateur dans les machines Mordey produit le même effet que s’il allongeait la période du courant alternatif jusqu’à la rendre infinie lorsque la vitesse de rotation du système correspond à celle qui redresse complètement le courant. Pour les vitesses'supérieures, cette période diminue graduellement jusqu’à devenir nulle pour une vitesse infinie.
- 11 ne se produit dans le cas actuel aucun amortissement.
- En effet le couple moteur ne dépend que de l’intensité du courant qui traverse la machine. Si la différence de potentiel moyenne maintenue entre les bornes du commutateur est constante, l’intensité moyenne ne dépendra que de la résistance apparente du système et de la force électromotrice développée par la rotation de l’armature.
- Représentons par une courbe les variations de la résistance apparente en fonction de la vitesse, elle sera continue, passera par un minimum en un point M et sera symétrique par rapport à l’or-dortnéè de ce point,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’ordonnée du point M sera égale à la résistance réelle R de la machine et son abscisse égale à la vitesse V qui correspond au redressement des oscillations de la force étectromotrice développée entre les bornes du commutateur.
- A intensité constante, la force électromotrice produite par la rotation de l’armature est proportionnelle à sa vitesse. Si nous considérons deux valeurs vx et v3 de la vitesse pour lesquelles la résistance apparente de la machine soit la même, l’intensité sera plus grande lorsque la vitesse sera égale à vt que lorsqu’elle le sera à v3 car la force électromotrice qui s’oppose au passage du courant sera plus petite dans le premier cas que dans le second.
- On pourra donc représenter les variations de l’intensité en fonction de la vitesse par une courbe
- Fig. 2 1 et 22
- ayant la forme ci-dessus. Elle sera asymptotique à l’axe ov.
- Le point dont l’ordonnée sera maxima n’aura pas pour abscisse la vitesse V. Elle sera un peu plus petite à cause de l’influence de la vitesse sur la force contre électromotrice développée dans l’armature. Enfin cette courbe s’abaissera plus rapidement à partir de son maximum qu’elle ne se sera élevée pour l'atteindre.
- Le couple moteur ne changera jamais de signe quelle que soit la vitesse. 11 grandira d’une façon continue jusqu’à ce que la vitesse atteigne une valeur voisine de V. 11 décroîtra ensuite plus rapidement qu’il n’avait augmenté, mais toujours d’une manière continue.
- Nous avons vu que les conditions de fonctionnement qui en résultent pour la machine sont excellentes en pratique.
- 11 n'y a pas d’amortissement, donc il ne peut y avoir de synchronisme et les courants obtenus par ce système ne peuvent être utilisés pour la galva-noplastié comme l’ont été ceux fournis par l’appa-
- reil de M. Gaulajd, mais ils se prêtent bien à la production du travail.
- En effet, nous n’avons plus à nous préoccuper de l’accroissement apparent de résistance de. la machine, il n’y a pas de perte d’énergie occasionnée par l’amortissement; quant au phénomène d’hystérésis il n’entraîne qu’une très faible perte de travail.
- La self-induction toujours très forte de la machine empêchera la courbe représentative des variations de l’intensité de reproduire toutes les oscillations de celle qui représente les variations de la force électromotrice.
- Pour employer une comparaison, nous pourrons dire que la première courbe ne reproduira que le son fondamental représenté par les oscillations de la seconde, et non ses harmoniques. La période de ce son s’allonge lorsque l’intensité augmente jusqu’à devenir infinie lorsque l’intensité est maxima.
- 11 en résulte que les variations du flux d’induction développé par les inducteurs seront d'autant moins fréquentes que l’intensité sera plus grande et seront sensiblement nulles lorsqu’elle sera maxima. La perte d’énergie due au phénomène d’hystérésis ne sera donc pas sensiblement plus élevée que si la machine était alimentée par un courant continu.
- Ce système constituerait donc la meilleure solution du problème que nous nous sommes proposés si le fonctionnement du commutateur ne présentait pas les graves défauts suivants :
- 1° Difficulté de réglage des balais;
- 2° Nécessité de fermer sur lui-même, périodiquement et pendant un temps appréciable, le circuit de la génératrice ;
- 3° Impossibilité d’éviter la production de fortes étincelles aux balais.
- Ils tiennent aux variations brusques de la force électromotrice qui agit sur le circuit récepteur (voir la courbe CD).
- Pour éviter ées défauts, il faudrait pouvoir disposer d’une série de borneS accouplées deux par deux entre lesquelles on maintint des différences de potentiels variables, la période T étant toujours la même, mais la différence de phase 8 variant graduellement quand on passerait d’une pièce à l’autre.
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- Supposons, en effet, que ces bornes soient mises en relation avec les touches consécutives d’un collecteur Gramme et que les bornes de chaque paire commuuiquent aux deux touches diamétralement opposées.
- Si nous faisons tonrner sur ce collecteur deux balais a et b et désignons par w leur vitesse de rotation, les extra-courants dus au passage d’une touche sur l’autre seront d’autant plus réduits que le nombre de ces touches sera plus grand.
- Si nous désignons par a p le diamètre qui relie à chaque instant les deux touches entre lesquelles la différence de potentiel est la^lus élevée. Il effectue ^ tours par seconde.
- Le diamètre a {3 rencontrera celui qui joint les points de contacts des balais ^ fois Par se_ conde, La force électromotrice qui agira sur un
- CLs
- circuit quelconque établi entre eux effectuera
- donc ^ oscillations par seconde. Elle sera
- aussi continue que celle développée par une machine Gramme ordinaire lorsque l’on aura
- o>
- On pourrait arriver à ce résultat en reliant le poste générateur au poste récepteur par autant de fils que le collecteur comporterait de touches. On aurait ainsi une série de circuits distincts qu’on rendrait le siège de forces électromotrices convenables.
- Cette solution nous a été signalée dans le temps par M. Cabanellas. Dans l’esprit même de son auteur elle n’était applicable que dans certains cas particuliers sur lesquels nous nous proposons de revenir un jour.
- Voici un autre procédé :
- Considérons un transformateur ordinaire (voir le croquis suivant) et partageons ses bobines en 3 circuits.
- Les deux premiers serviront de circuits primaires et seront disposés comme ceux des inducteurs à champ tournant de M. Tesla et parcourus respectivement par des courants d’intensités i , . 2 t « 2 nt
- I=A sin et r = A cos “j-»
- Les bobines , du troisième circuit seront régulièrement entremêlées avec celles des deux autres et seront reliées entreelles et avec les touches d’un
- Circuilf rimairu N*Î2
- collecteur de la même manière que les bobines d’un anneau Gramme.
- La rotation des pôles dans l’anneau déterminera la production de forces électro-motrices de mêmes périodes mais de phases différentes dans les bobines du troisième circuit. 11 en résulte que si l’on fait tourner deux balais sur le collecteur, on disposera d’une source de force électromotrice dont les variations seront continues et pourront avoir une période aussi longue que l’on voudra.
- Mais on aura à vaincre les effets de la self-induction de cet appareil. Nous avons vu que l’on pouvait y arriver en employant des condensateurs, néanmoins nous ne nous arrêterons pas à cette solution qui nous parait trop compliquée.
- Résumé et conclusion de la deuxième partie
- Nous avons passé en revue les diverses solutions
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qui ont été proposées jusqu’tci pour le problème de la transmission du travail au moyen de courants alternatifs.
- Dans des machines telles que celles de M. Tesla et de M. Ehihu Thompson, le grand obstacle à surmonter est l’accroissement apparent de résistance dû aux phénomènes de self-induction. On ne pourrait y parvenir que soit en employant des systèmes délicate et de construction difficile, soit en leur adjoignant des condensateurs. Ces solutions peuvent fournir des moteurs domestiques, mais non des appareils plus puissants, à notre avis du moins.
- Dans les machines du genre de celles de M. Mordey, les effets fâcheux de la self-induction sont évités, mais à moins de relier le poste générateur au poste récepteur par un grand nombre de conducteurs distincts, ou d’avoir recours à un dispositif compliqué tel que celui que nous avons décrit en dernier lieu, on retombe dans tous les inconvénients des machines à courants simplement redressés. Celles-ci n’ont jamais pu rendre de bons services.
- Les machines alternatives ordinaires sont réversibles, à condition de tourner à une vitesse rigoureusement déterminée : les inducteurs doivent alors être traversés par un courant continu, et le courant alternatif n’a à vaincre que la self-induction de l’armature qui peut-être très faible si elle ne comporte pas de masses de fer.
- Ces machines, employées comme réceptrices, présentent les inconvénients suivants :
- ]° 11 faut un courant spécial pour alimenter les inducteurs.
- 2° Il faut les lancerchaque fois qu’on les met en route et si, par accident, le couple résistant dépasse une certaine limite, elles s’arrêtent et il faut les lancer à nouveau.
- 3° La nécessité qui en résulte de ne demander à la machine qu’un travail normal sensiblement inférieur à celui qu’elles pourraient développer rend difficile de les faire fonctionner dans de bonnes conditions de rendement.
- Néanmoins les avantages qui tiennent au peu de self-induction de leurs armatures qui sont seules parcourues par des courants alternatifs, nous ont paru tellement importants que nous avons voulu les étudier d’une manière toute spéciale.
- Nous espérons être parvenus à supprimer les trois inconvénients signalés au moyen des dispositions que nous allons décrire.
- M. Leblanc
- (A suivre.)
- ♦
- SYSTÈME
- DE VÉRIFICATION DES PONTS EN FER
- Dans les temps modernes l’emploi du fer a complètement transformé la construction des ponts et viaducs en lui donnant une hardiesse de plus en plus grande. On parle aujourd’hui de volées de ioo, 200, 300 mètres comme autrefois, on citait une arche de pont de 30 mètres d’ouverture.
- Malgré ces hardiesses et le grand nombre des ponts métalliques, les accidents de rupture sont demeurés fort rares. Cet état de choses, tout entier à l’honneur des ingénieurs, n’implique cependant pas qu’il en sera indéfiniment de même.
- Le fer se détériore et les ponts métalliques ont à souffrir de la variabilité de la tension que supporte le fer, de la vibration, du cisaillement et de l’oxydation.
- Jusqu’à présent il n’existe, en dehors des épreuves normales auxquelles on soumet les ponts avant de les livrer à la circulation, aucun mode bien défini de vérification des ponts en fer. On se contente de les repeindre de temps en temps, et de s’assurer qu’aucune déformation apparente ne s’est produite. En somme, le contrôle est peu sévère; il suffit tant que les ponts sont dans leur neuf, mais il devient illusoire lorsque les ponts atteignent un certain âge où plutôt un certain degré de fatigue.
- En effet, les détériorations les plus graves peuvent échapper à la vue. Il est établi depuis longtemps que le fer et l’acier, surtout en pièces de grandes dimensions transversales, qui ont été soumis pendant des années à des tensions variables et à des états vibratoires, finissent par être modifiés profondément dans leurs propriétés élastiques : le métal devient aigre.
- Dans ces conditions, un pont, alors même qu’il n’accuserait ni déformation, ni flexion anormale, peut, à un moment donné, céder sous une légère
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- surcharge accidentelle ou sous un mouvement vibratoire un peu vif. C’est même cet effet de la vibration qui explique certaines ruptures de ponts survenues après le passage d’un train de chemin dé fer. Ces effets de la vibration sur la texture du métal sont extrêmement importants et autrement redoutables que ceux de la flexion proprement dite.
- On a coutume, lorsqu’un pont s’est effondré, de dégager les responsabilités par un mot : « imprévu ». En pareille matière, et dans le temps où nous vivons, la non prévision n’est pas une justification.
- 11 existedans le mode de surveillance des ponts en fer une lacune grave. La sécurité du transit exige l’application d’un système de vérification efficace, c’est-à-dire donnant connaissance des détériorations cachées, qu’elles soient imputables aux modifications élastiques, au cisaillement ou à l’oxydation.
- Cette exigence n'a rien de paradoxal, car je me propose de décrire un système révélateur qui en est la réalisation par des moyens d’une extrême simplicité.
- Plaçons-nous dans le cas le plus simple, celui d’un pont formé d’une poutre en fer unique, de type quelconque. Lorsqu’un poids roulant animé d'une certaine vitesse traverse ce pont, la poutre fléchit et vibre. Nous ne nous préoccuperons pas de la flexion, mais de la vibration.
- Nous pouvons considérer la poutre dans son ensemble comme formée de Ja juxtaposition d’un grand nombre de feuillets transversaux, délimités par des plans verticaux. Le poids roulant, franchissant successivement tous les feuillets, y détermine des vibrations qui se propagent d’un bout à l’autre de la poutre et qui demeurent distinctes si le poids roulant n’est pas animé d’une vitesse de déplacement précisément égale à la vitesse de propagation du mouvement vibratoire.
- Il est donc évident que lorsque le poids roulant a franchi la totalité des feuillets, un point quelconque pris arbitrairement sur la poutre a reçu des ondes vibratoires provenant de tous les feuillets.
- Si l’on place en ce point un microphone les vibrations pourront être transmises électriquement à un téléphone récepteur, par exemple.
- Si maintenant nous admettons que le pont subisse quelque détérioration interne, telle que modification des propriétés élastiques, cisaillement,
- en répétant l'expérience précédente, nous obtiendrons un système vibratoire plus ou moins différent du premier, et la variation sera perceptible au téléphone.
- La différence des systèmes vibratoires est donc un indice des détériorations. C’est sur ce phénomène qu’est basé le système de vérification que je propose et qui, ainsi qu’on l’a déjà compris, revient uniquement à relever les systèmes vibratoires des ponts pendant le passage de poids roulants, en se plaçant chaque fois dans des conditions expérimentales identiques, et à comparer ces systèmes vibratoires entre eux et notamment au système originaire type.
- Telle est l’idée en théorie. Il nous reste à définir les conditions de son application pratique.
- Pour comparer les systèmes vibratoires engendrés à diverses époques, il faut d’abord les enregistrer. L’appareil qui se charge de cette opération existe : c’est le phonographe. Le même appareil se charge de répéter les vibrations enregistrées. C’est donc lui qui est la cheville ouvrière de mon système.
- On ne peut songer à faire actionner directement le phonographe par le pont en vibration ; il faut, par conséquent, avoir recours à une transmission intermédiaire.
- Trois transmissions différentes ont été essayées.
- Dans la première les vibrations étaient transmises au diaphragme du phonographe par une ficelle passant en sautoir sur une poulie dont l’axe était fixé au corps vibrant. Cette ficelle, tendue par un petit poids, se prolongeait du côté du diaphragme par un ressort à boudin dont l’interposition avait pour but d’adoucir les vibrations les plus dures.
- La seconde transmission, du type pneumatique, se composait d’une poire à air, en caoutchouc, posée sur le corps vibrant et comprimée par un poids librement posé sur elle, d’un tube de communication et d’un tambour dont l’une des faces était le diaphragme même du phonographe.
- Ces deux transmissions ont le défaut de ne pas être d’une installation commode, dans bien des cas, et de n’être applicables que lorsque la distance du point de prise des vibrations au phonographe est petite.
- Le troisième mode de transmission est exemp t de ces inconvénients, et, par cela même, présente les qualités requises pour son application générale, Les vibrations sont relevées par un microphone
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- qui les transmet à un téléphonographe, lequel les enregistre. On voit de suite les avantages de ce dispositif : facilité d’installer le microphone en un point repéré sur ou sous le pont, de placer les fils conducteurs dans toutes positions possibles et de leur donner une longueur quelconque.
- Nous trouvons encore dans l’accouplement du microphone et du téléphonographeun autre avantage important. Pour que les phonogrammès soient réellement comparables, il importe de faire commencer et finir l’enregistrement aux moments précis où le poids roulant aborde et quitte le pont. L’intervention de l’électricité est toute indiquée. On place, à l’entrée et à la sortie du pont, des contacts faisant partie du circuit microphone-télé-phonographe, et que le poids roulant ferme lui-même à l’entrée et ouvre à la sortie du pont. On obtient par cet artifice des repères invariables et qu’il est4ndispensable de posséder pour comparer les phonogrammes.
- . La comparaison des phonogrammes est le point délicat de ma méthode. J’ai essayé l’audition simultanée et n’en ai pas été satisfait. L’audition successive par phonogrammes complets ou fragments de phonogrammes donne de bons résultats si l’on a soin de restreindre le rôle de la mémoire.
- Parmi les procédés de comparaison, je donne la préférence au procédé optique. Je suis parvenu à transformer les phonogrammes en graphiques optiques en modifiant comme suit le phonographe répétiteur; je remplace le diaphragme par une lame vibrante rectangulaire fixée par un de ses bords et portant, vers son extrémité libre, d’un côté la pointe, de l’autre un minuscule miroir réfléchissant un rayon lumineux sur un écran placé à distance.
- Si, pendant la répétition du phonogramme, on anime l’appareil d’un mouvement de translation parallèlement au plan de l’écran, l’observateur aperçoit, à la faveur de la persistance des images sur la rétine, un zigzag lumineux. On compare alors les phonogrammes en les projettant simultanément sur l’écran ; on doit pour cela accoupler les appareils afin qu’ils soient animés de vitesses de rotation et de translation égales.
- La photographie permet de fixer les zigzags décrits par le rayon lumineux. Dans ce cas, c’est le papier sensible de préférence qui est animé d’un mouvement de translation.
- Il résulte de nombreux essais que j’ai exécutés
- dans ces derniers mois avec des intruments d'assez mauvaise qualité et aujourd’hui délaissés (phonographe primitif d’Édison) que l'étude des vibrations des ponts en fer, etc. permet de recueillir des indices sur les détériorations cachées de quelque importance. L’épreuve des poids roulants appliquée à cette étude permet même d'établir la localisation des défauts ou des points douteux.
- Au point de vue de la sécurité, l’application de ce mode de vérification est désirable. II y a là une question d’intérêt général que je souhaiterais voir résoudre sans retard, tandis que nos ponts sont en bon état, et d’autant plus que je n’ai pris aucun brevet pour cette nouvelle application de moyens connus, et que l’organisation complète d’un service basée sur les idées que je viens d’exposer serait peu coûteuse.
- En effet, le personnel existe; on n’aurait donc à s’occuper que de l’achat et de l’entretien des appareils. Mais il est à considérer qu’un poste de vérification comprenant, pour la partie volante, un microphone, un téléphonographe, deux contacts à pédale, quelques centaines de mètres de conducteur isolé et une pile, et, pour la partie sédentaire, deux ou trois phonographes répétiteurs ordinaires, autant de phonographes projecteurs et un appareil photographique analogue à celui de Du-boscq, suffiraient pour un grand nombre,de ponts. Le service des ponts-et-chaussées, nos grandes compagnies de chemins de fer sont en état de supporter une dépense aussi minime.
- Firmin Larroque
- fondé récemment à Berlin, et dont La Lumière Électrique a déjà entretenu ses lecteurs à plusieurs reprises vient de donner en quelque sorte le premier signe de son existence et de son activité. Son directeur, M. Helmholtz, vient de publier une circulaire qui renferme le règlement adopté pour les essais et les étalonnements des appareils électriques industriels ou scientifiques. Ces essais
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Allemagne
- L’Institut impérial physico-technique qui a été
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- a33
- et étalonnements sont effectués par la deuxième section (section technique) de l’Institut.
- Nous donnerons dans notre prochain numéro les points principaux de ce règlement; nous avons tenu-d'attirer dès maintenant l’attention de nos . lecteurs sur ce règlement et sur ses principales dispositions. Le certificat délivré et le timbre apposé par l’établissement devant non-seulement certifier l’exactitude de l’appareil au moment de l’étude, mais aussi donner une garantie de son invariabilité, dans de certaines limites, il en est résulté uné restriction dans les appareils auxquels ce certificat peut être délivré ; on a dû se borner à accepter les instruments sur lesquels l’expérience a permis de se prononcer. Pour le moment les condensateurs, les ampère-mètres ' et les voltmètres pour courants alternatifs ainsi que les compteurs sont exclus du poinçonnage officiel de l'établissement ; cette exclusion sera levée dès que les résultats satisfaisants de recherches nouvelles auront permis de le faire.
- L’exclusion du poinçonnage n’entraîne pas nécessairement l’exclusion de l’apparetl de toute étude; loin de là, l’Institut impérial entreprend l’étude complète de tout appareil qui lui est soumis dans ce but. Les mesures ont lieu d’après lee méthodes et avec les appareils adoptés pour le service de l'établissement. M. de Helmholtz nous fait espérer une série de communications sur ces méthodes et sur ces appareils ; nous tiendrons nos lecteurs au courant de toutes ces communications.
- Parafoudres de C^eija, Nissl et de Pawluk. — M. von Urbanitzky a publié récemment, dans le Zeitschrift fur Electrotechnih, un compte-rendu sur les parafoudres exposés l’an dernier à l’Exposition jubilaire de Vienne; nous emprunterons à ce rapport les quelques renseignements qui vont suivre :
- Parmi les nouveautés remarquées dans les appareils préservateurs de la foudre, M. Urbanitzky mentionne, en première ligne, le parafoudre de la maison Czeija et Nissl.
- Ce parafoudre est destiné à protéger les commutateurs des bureaux centraux téléphoniques. 11 offre cette particularité de permettre de relier à la terre toutes les lignes téléphoniques d’un seul mouvement de manivelle.
- Ce parafoudre est formé par un cylindre de laiton dans lequel une rainure est creusée; dans cette rainure se placent autant de petites palettes de laiton recouve! tes de soie qu’il y a de lignes à
- protéger. 11 convient cependant de ne pas construire d’appareils pour desservir plus de cinquante lignes, afin de ne pas trop compliquer la manipulation. Ces palettes de laiton recouvertes de ruban de soie sont fixées deux à deux, par une vis, dans la rainure du cylindre.
- Chaque ligne aboutit à un ressort spécial qui appuie, en temps ordinaire, sur une palette isolée et qui est en communication avec l’annonciateur correspondant du tableau central. Le cylindre de laiton est constamment mis à la terre. Si une décharge atmosphérique frappe une des lignes, l’étincelle part entre le ressort et la palette au travers de la soie isolante et la décharge électrique se rend ainsi à la terre. Si l’on juge que l’orage est dangereux pour le service, un simple tour de ma-
- niyelle amène la partie métallique du cylindre en contact avec les ressorts, ce qui met ainsi toutes les lignes à la terre.
- Le remplacement d’une palette dont l’isolement a été endommagé est des plus facile; il suffit de dévisser la vis qui fixe deux-palettes consécutives à la fois.
- Vers la fin de l’Exposition, M. Pawluk, fonctionnaire de l’Administration autrichienne des télégraphes a présenté un parafoudre télégraphique déjà un peu ancien, mais qui semble être peu connu; une courte description ne sera donc pas inutile (fig. i).
- On fixe sur une planchette de 105 millimètres de longueur sur 70 millimètres de largeur et sur 14 millimètres d’épaisseur, autant de lames delai-ton L qu’il aboutit de lignes dans la station ; celles-ci sont mises en communication avec les lamelles par des bornes spéciales. A chaque lame L, fixée à une extrémité de la planchette, correspond une autre lame P fixée à l’autre extrémité. Deux lames correspondantes L et P sont réunies mttal-liquement sous la face inférieure de la planchette
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- par un fil en spirale. Au milieu de la planchette se trouve une lame de laiton transversale A, qu’on peut appeler la lame de décharge. L’extrémité de cette lame est dentelée et vis-à-vis se trouve les dentelures correspondantes de la lame de laiton E qui forme la lame de terre. Une seconde lame E est fixée sur A et repose en outre sur la large lame F. dont elle n’est séparée que par du papier isolant j. Le ressort F est fixé sur la lame L; il est recourbé et porte à son extrémité un fragment de charbon arrondi qu’il presse contre une bande de papier J reposant sur la lame de décharge A ; cette extrémité du ressort porte en outre un bouton d’ébonite qui permet de soulever le ressort pour remplacer les bandes de papier.
- Entre deux lames consécutives P se trouve un trou qui pénètre jusqu'à une lame métallique placée en dessous de la planchette et reliée constamment à la terre. Une fiche qu’on place dans ce trou permet alors de mettre les lignes à la terre.
- Le courant télégraphique ordinaire passe par L, le fil en spirale inférieur, la lame P pour se rendre aux appareils ; des appareils le courant arrive àla lame P suivante pour suivre la marche inverse et parvenir de nouveau sur la ligne.
- Si une décharge d’électricité atmosphérique frappe la station, il se produit tout d'abord une étincelle entre le charbon du ressort F et la lame de décharge A, puis entre les deux lames Eau travers du papier. La décharge électrique est ainsi conduite à la terre, Si cette décharge est particulièrement intense, l’étincelle peut jaillir entre les deux rangées de dents des lames A et E. Ce cas exceptionnel n’a pas encore été observé.
- Le bureau technique de l'administration télégraphique impériale. — L’administration impériale des postes a créé dernièrement un bureau technique chargé de procéder à l’étude approfondie des diverses questions techniques et scientifiques intéressant le service télégraphique et téléphonique. Le but de ce nouvel organe est multiple ; pour s’en convaincre, il suffit de jeter un coup d’œil sur la liste de ses attributions. Nous voyons en effet que le bureau techniqhe est chargé:
- i° Défaire des propositions relatives aux perfectionnements à apporter aux installations télégraphiques,
- 2° D’étudier scientifiquement et pratiquement
- les dispositifs nouveaux présentés par des inventeurs, ou utilisés dans les administrations étrangères.
- 3° D’étudier les phénomènes observés au cours de l’exploitation et d’en retirer tout le parti possible pour la science ou le trafic télégraphique ;
- 4° De préserter des méthodes de mesure pour la pratique usuelle du service.
- 5° D’effectuer après essai la réception des câbles et appareils.
- 6° De mettre les fonctionnaires de l’administration au coura-.t des mesures électriques et de participer à l’enseignement de l’École de télégraphie .
- 7° De procéder après essai à la réception des installations de télégraphie pneumatique et des installations électriques diverses en usage dans les services administratifs.
- 8° D’effectuer les mesures et les essais des lignes souterraines aboutissant à Berlin.
- 9° De procéder aux études relatives à la construction des véhicules divers employés dans l’administration.
- Pour remplir ces multiples attributions, le bureau a été installé dans des locaux spacieux situés dans un des bâtiments de l’administration à YOra-nienburgerstrasse. 11 est inutile de donner le plan du rez-de-chaussée et du sous-sol affecté au bureau ; disons seulement que tout a été prévu pour effectuer les mesures et les essais dans les meilleures conditions.
- Au rez-de-chaussée se trouvent, outre les locaux administratifs et la bibliothèque, une salle d’expériences, une salle de mesures et la collection d'appareils. Le sous-sol comprend deux salles de mesures, le laboratoire de chimie, la salle des machines, une chambre obscure, la salle des piles et l’atelier.
- Le bureau possède un moteur à gaz Otto de cinq chevaux et deux dynamos, l’une à courant continu, l’autre à courants alternatifs ; il est en outre muni de tous les appareils de mesure nécessaires, et la disposition des salles et des appareils permet de faire les mesures le plus commodément possible.
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- 23ï) •
- Quant au personnel du bureau, il est assez nombreux ; il se compose actuellement de deux ingénieurs télégraphistes supérieurs, de trois ingénieurs télégraphistes, de deux secrétaires au courant des rnesures et de plusieurs aides temporaires. Dans ces conditions il est à prévoir que les travaux du nouvel organe de l’administration télégraphique offriront un grand intérêt.
- Ces travaux seront publiés de temps à autre ; une première publication a déjà eu lieu. Nous pourrons en analysant ces diverses recherches revenir sur les détails d’installation du bureau et sur les divers appareils employés. Des notes ont été publiées récemment par le bureau sur diverses questions télégraphiques; en particulier sur la mesure des coefficients d’induction propre, sur les joints des fils de bronze et sur les électrodes de zinc des piles Leclanché. Nous résumerons aujourd’hui cette dernière note, en réservant les deux autres pour un prochain numéro.
- Sur la durée des électrodes de {inc dans l'élément Leclanché, par M. Muller. — L’expérience de ces dernières années n’a pas encore donné des résultats bien concordants relativement à la durée de l’élément Leclanché. Dans beaucoup de cas, l’élément se comporte parfaitement bien; il donne de bons [résultats pendant de longs mois et même pendant plusieurs années en remplaçant seulement de temps à autre l’eau qui s’est évaporée; dans d’autres cas, peut-être aussi nombreux, l’élément ne dure que quelques mois et demande au bout de ce temps un démontage et un nettoyage complets, nécessités par la présence d’une couche cristalline sur le zinc.
- L’importance capitale de l’élément Leclanché en téléphonie a engagé M. Muller a étudier d’un peu près les conditions sous lesquelles la formation de cette couche cristalline sur l'électrode de zinc a lieu. Ce phénomène ayant sa source dans une action électrolytique, il a paru utile de diriger les recherches de manière à résoudre les trois questions suivantes :
- 1° Le zinc est-il dissout par une solution de sel ammoniac, et si oui dans quelle mesure?
- 2° L’amalgamation du zinc produit-elle une modification dans cette dissolution?
- 3° Le contact de l’air exerce-t-il une influence sur ce phénomène?
- Un certain nombre de tiges de zinc soigneusement pesées et dont quelques-unes étaient amalgamées furent plongées pendant près de sept mois dans des vases différents contenant des solutions de sel ammoniac de différentes densités; pour étudier l’influence du contact de l’air, un certain nombre de vases furent recouverts d'une couche d’huile.
- Ces tiges furent pesées à nouveau afin de déterminer la variation du poids de l’électrode ; la surface plongée était de 30 cm2.
- La perte de poids des tiges amalgamées a été la même que celle des tiges non arhalgamées ; il n’a pas été possible de constater une différence appréciable. Voici quelques chiffres qui donnent une idée de la consommation de zinc produite par une immersion de 7 mois.
- Dans une solution de 1 partie de sel ammoniac dans 3 parties d’eau la perte de poids, pour du zinc non amalgamé a été de 4,7 gr.; cette perte a été de 3,2 gr. pour une soluti. n de 1 dans 10, de 2,1 gr. pour une solution de 1 dans 15 et dei,7gr. pour une solution de 1 dans20.
- L’influence du contact de l’air est sensible ; la perte de poids s’abaisse de 4,7 gr. à 2,1 gr. dans une solution de 1 dans 3 et de 3,2 gr. à 1,8 gr. dans une solution de 1 dans 10.
- La formation cristalline a été surtout constatée dans les solutions 1 dans 10 et 1 dans 15 ; dans le cas de zincs amalgamés ces cristaux étaient tombés au fond du vase laissant à l’électrode sa surface mé tallique tandis que dans le cas des zincs non amalgamés ces cristaux formaient une croûte sur l’électrode.
- De ce qui précède, il résulte qu’il faut protéger la partie de l’électrode qui est en contact avec la surface du liquide ; le mieux est d’employer à cet effet une bague en caoutchouc de 2 à 3 centimètres de longueur et plongeant quelque peu dans le liquide. L’amalgamation du zinc procure à l’électrode une surface toujours métallique. 11 est toujours suffisant d’employer une solution de sel ammoniac à 2 ou 3 0/0 ; il est préférable que le vase soit de forme rectangulaire afin d’avoir une plus grande quantité de liquide. Si l’élément est muni d'un couvercle afin d’empêcher l’évaporation, il possédera dans ces conditions des avantages suffisants pour satisfaire aux exigences d’un bon service.
- A. Palaz
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les variations dans l’intensité du courant
- pendant l’électrolyse,par M. N. Piltschikoff(1)
- « Dans une note précédente (2) j’ai exposé les résultats de mes recherches sur la phase initiale de l’électrolyse. Dans le cours de ce travail, j’ai rencontré un intéressant phénomène de transformation de l’énergie moléculaire en énergie électrique. Je n’ai pas publié alors mes expériences, dans l’espoir de les multiplier et de les améliorer, mais les circonstances m’obligent à les faire connaître en substance aujourd’hui. J’exposerai d’abord la méthode que j’avais employée.
- « Je place la cathode, en or ou en platine, d’un système électrolytique à l’énergie chimique compensée dans le champ d’un microscope. L’immersion est laite par l’électrolyte baignant la cathode, à laquelle je donne les dimensions convenables pour qu’on puisse l’observer tout entière dans le microscope sans changer l’accomodation. Dans le circuit qui réunit les deux électrodes, on intercale :
- « i° La force électromotrice E variable à volonté ;
- « 2° Un galvanomètre Thomson ;
- « 3° Un interrupteur et un commutateur inverseur (3).
- « Quand les systèmes à étudier sont inaltérables par la lumière, je constate le commencement de l’électrolyse par la méthode optique, en observant l’apparition, sur la cathode, des premières parcelles de cathion. Si l’électrolyte est décomposable par la lumière, je le garde, dans une obscurité parfaite et je me borne à la méthode galvanométrique, en observant l’augmentation de la déviation initiale.
- « Je passe au phénomène.
- « Donnons à la force électromotrice E une grandeur suffisante pour que le dépôt commence à se former plus ou moins vite. La déviation galvano-
- (') Comptes-Rendus, t. CI le? p. 13;.
- C1) La Lumière Électrique, t. XXXII, p. 82.
- <•')) Ce dispositif, que j’ai installé depuis le 22 novembre 1888 au laboratoire de Recherches physiques à la Sorbonne, est au fond identique à celui que M. Pellat a publié îécem-men (La Lumière Électrique, t. XXXIII, p. 39.
- métrique augmente, en général, d’une manière continue. Renversons ensuite, au moyen du commutateur inverseur, le sens du courant, le dépôt se dissout et l'on observe une diminution continue de la déviation galvanométrique. Mais, si l’on donne à E une valeur assez petite pour que le dépôt se forme très lentement, on voit l’électrolyse s’effectuer autrement. Au lieu d’une augmentation continue de la déviation galvanométrique, on trouve que l’intensité du courant s’accroît d’une manière discontinue : l'aimant du galvanomètre paraît éprouver une série de chocs, dont le plus grand nombre est dirigé dans le sens de l’augmentation du courant et quelques-uns seulement en sens contraire. Eu renversant le courant, oti observe une diminution du courant discontinue; mais, cette fois, le plus grand nombre de chocs se produit dans le sens de la diminution du courant.
- « Dans ce genre d’observations, les oscillations dé l’aimant du galvanomètre Thomson, dues à la force d’inertie, sont très gênantes. Grâce à l’emploi d’un excellent galvanomètre apériodique de Wie-demann-d’Arsonval, j’ai pu constater le phénomène en question dans plusieurs systèmes électrolytiques (Au, Zn, ZnSO4; Pt, Ag, AgNO” ; Pt, Au, Au Cl4).
- « Où faut-il chercher la cause des oscillations de l’intensité du courant?
- « Le dépôt métallique sur la surface de la cathode ne se forme pas toujours dans un état physique bien stable ou pour ainsi dire définitif. Souvent, comme on le sait, le dépôt peut subir, avec le temps, une transformation moléculaire. Si le changement de la structure du dépôt est lent, le tenue qu’il donne dans l’intensité du courant étant une fonction continue du temps ne peut produire dans la courbe de l’intensité aucune irrégularité appréciable. Si, au contraire, le dépôt se forme dans un état tel que sa transformation moléculaire se produise brusquement, le terme dû à cette cause dans l'intensité du courant est brusquement variable : on observe donc les variations du courant correspondant.
- « 11 est bien difficile de découvrir, pendant la formation du dépôt, quelques changements visibles dans son aspect, aux moments d’impulsions du courant; mais, en changeant le sens du courant, on observe quelquefois les explosions des petits cristaux (du zinc sur la surface de l’or). Ces explosions produisent toujours des oscillations du courant, relativement très grandes. Plus souvent,
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- on voit quelques cristaux brillants se ternir ou plus exactement devenir mats ».
- Nouvelle méthode de mesure des hauts potentiels par M. Waitz (')
- M. Waitz a essayé d’utiliser la pression électrostatique produite à la surface d’un conducteur électrisé pour mesurer le potentiel de ce conducteur.
- 11 a employé, à cet effet, des bulles de savon dont on mesure tout d’abord la tension superficielle qui agit sur un tube capilaire; la pression électrostatique produite par la chargeélectrique agit en sens contraire de la tension superficielle, en sorte que la différence de pression mesurée paî le tube capillaire fournit une mesure du potentiel.
- Comme on mesure les différences de pression à des intervalles très rapprochés, les variations de la constante de capillarité de l’eau de savon et avec le temps ou avec la température n’ont aucune influence sensible.
- Si la bulle de savon était produite à l’extrémité d’un tube capillaire métallique et électricisée à l’aide de ce tube conducteur ou par un fil métallique, il en résulterait des déformations qui rendraient tout calcul exact impossible.
- M. Waitz a surmonté cette difficulté en produisant la bulle de savon à l’aide d’une demi-sphère métallique, en sorte que la bulle de savon elle-même se réduit aussi à un hémisphère; de cette manière, les déformations sont complètement éliminées en employant des bulles de savon de 3 à 4 centimètres, par exemple, pour des potentiels de 8000 volts.
- La densité électrique d’une sphère de rayon r chargée au potentiel V est
- 1 v
- <7 =*-----
- 4 tz r
- et la pression électrostatique
- Or la tension superficielle d’une bulle de même rayon et d’épaisseur négligeable est égale à
- Y étant la constante de capillarité.
- (') Annales de JViedemann,t. XXXVII, p. 330.
- La bulle éclate lorsque les deux pressions sont égales, c’est-à-dire lorsque
- V2 = 3 2 y 11 r
- Les petites bulles ne peuvent donc résister qu’à l’action de charges relativement faibles; les bulles de 1, 2, 3 et 4 centimètres éclatent avec des charges dont le potentiel est de 10000, 14000 et 16 à 18000 volts.
- Il faut naturellement entourer la bulle d’une enveloppe de garde afin de pouvoir employer les relations qui précèdent.
- En faisantusaged’une sphère métallique de rayon R, on a
- ___l_ R2 V2
- P ~ 8 7t (R — ry‘ r2
- et par conséquent
- ,, R—r —
- V *= r y 8 Ttp
- Malheureusement, la presssion p pour des potentiels de 10 à 15000 volts ne dépasse pas quelques dixièmes de millimètre d’eau ; pour mesurer cette quantité, il faut employer un microscope avec un grossissement assez considérable.
- M. Waitz, nous semble-t-il, surfait un peu le degré de précision de sa méthode, car il est extrêmement difficile de faire des pointés exacts sur les ménisques formés par l’eau dans un tube capillaire.
- M. Waitz a effectué quelques mesures pour constater le degré de précision de sa méthode et les facilités qu’elle offre; les sphères de garde étaient formées par deux hémisphères mobiles qui se plaçaient autour de la bulle au moment des mesures.
- Voici la moyenne des résultats obtenus par
- Distance ex- Potentiel en unités électrostatiques C. G. S.
- plosive Baille Quincke Waitz
- 1 mm. 14,67 14,78 '4,43
- 2 35,5' 26,39 25,54 36,04
- 3 35,35 37,31 46,69
- 4 44,77 45,96
- 5 54,47 56,35 55,95
- M. Waitz avec des bulles de 21,20 m.m. et de 15,09 m.m. de rayon et des potentiels correspon-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- diant aux distances explosives de i à 5 millimètres d’un micromètre à étincelles dont les bulles ont 2 centimètres de diamètre.
- Les nombres obtenus par Quincke avec un micromètre à étincelles analogue et par Baille pour la décharge entre une surface plane et une surface légèrement courbée, sont également indiqués afin de permettre une comparaison, ^
- 'Le Parafoudre de Glendale,
- Ce parafoudre offre le grand avantage de se prêter à un montage rapide et commode, et de tenir très peu de place, sans compter que son fonctionnement est très satisfaisant; il se compose
- d’une cheville cylindrique en bois d’une longueur de 25 millimètres qui peut entrer facilement dans un trou de même grandeur. A l’extrémité inférieure se trouvent deux bornes reliées à deux ressorts placés au-dessus de la face supérieure de la cheville. Ces ressorts se touchent ordinairement, mais leur contact peut être rompu en interposant entre eux une feuille de papier qui est traversée par la décharge. Les courants dangereux perforent le papier suffisamment pour établir une communication métallique, et par cela même une terre. Après l’orage, les morceaux de papier sont remplacés et on peut les conserver avec les indications relatives au numéro de la ligne, à la date et au nombre de trous. Plus le papier est mince plus le paratonnerre est efficace. On peut se servir de n’importe quelle espèce de papier, mais le papier de soie donne les meilleurs résultats. Pour armer la ligne de ce parafoudre, il suffit de la relier à l’une des bornes, l’autre étant mise à la terre.
- La cheville est fixée dans la planche au moyen de deux segments métalliques traversés par des
- vis à bois. La cheville est également percée sur toute sa longueur de deux autres trous. Ce dispositif permet d’établir les communications des fils soit aux bornes derrière la planche, soit sous lés têtes de vis dans les segments.
- Ce parafoudre peut être utilisé également en s’appuyant sur un autre principe. Dans ce cas, l’appareil est intercalé directement dans la ligne, après avoir subi une petite adjonction.
- Les ressorts sont prolongés en forme de pinces entre lesquelles on place un bloc de bois qui sépare les deux ressorts. Ces deux ressorts sont reliés métalliquement par une feuille d’or collée sur du papier. La feuille fait ainsi partie du circuit principal et se fond sous l’action d’un courant dangereux laissant la ligne ouverte. Après l’orage, il faut remplacer la feuille, mais^on peut enlever le bloc momentanément de manière à rétablir le contact entre les ressorts et compléter le circuit. On peut se procurer les feuilles préparées, et bien qu’on puisse les remplacer en fort peu de temps on peut garder quelques parafoudres de réserve tout montés en cas de besoin.
- Emploi du téléphone pour les postes de secours volants sur les lignes secondaires.
- Nous avons déjà signalé dans nos laits divers les essais qui ont été faits sur la ligne de Saint-Valéry à Cayeux, de la Société des Chemins de fer économiques avec un appareil téléphonique employé comme poste de secours volant.
- Voici quelques renseignements supplémentaires à ce sujet, empruntés à la Revue générale des chemins de fer.
- C’est M. Mauborgne, à Calais, chargé du service télégraphique de la ligne d’intérêt local d’Amiens à Calais, qui a combiné les appareils et les dispositifs adoptés. Le système complet comprend :
- Deux postes fixes consécutifs munis chacun d’un poste téléphonique, le fil conducteur étant le fil du télégraphe.
- Le poste portatifest destiné à prendre la commu ni-cation en pleine voie ; il comporte les appareils suivants : un bouton d’appel, un microphone, un téléphone, une sonnerie à grande distance, cun commutateur de 2 directions pour la sonnerie et le téléphone et 10 éléments Leclanché réduits. Le tout, disposé dans une boîte de 33 centimètres de hauteur sur 30 centimètres de largeur et20 centimètres de profondeur, pèse 10 kilogrammes
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- La communication avec la ligne entre deux postes fixes téléphoniques est prise sur le fil télégraphique au moyen d’un fil de cuivre, relié à la boîte. Ce fil passe dans une tringle creuse qui permet d’atteindre facilement le fil télégraphique avec le crochet en cuivre qui le termine et auquel le fil est attaché.
- La borne de terre de la boîte est ensuite mise en communication avec le rail au moyen d’un fil et d’une prise de contact spéciale.
- L’installation étant disposée, on presse le bouton d’appel pour attaquer les postes voisins; les deux postes répondent et l’on peut causer simultanément avec eux. La communication est excellente et la conversation très nette. Les opérations que nous venons de décrire pour installer le poste portatif en pleine voie demandent 2 à 3 minutes au plus. ____________
- Influence de la lumière ultra-violette sur les charges et décharges électriques, par M.Hoor (<)
- L’auteur étudie les conséquences des nombreuses expériences faites sur l’influence qu’a la lumière sur les charges ét décharges électrostatiques, expériences tentées par Hertz, Arthenius, Wiedemann et Ebert, Hallwachs, Righi. Narr, Bichat et Blondot, etc. 11 complète lui-même divers points encore obscurs par quelques essais nouveaux et ramène les différentes hypothèses, faites pour rendre compte des phénomènes, aux cinq propositions suivantes qu’il étudie successivement:
- i° Les phénomènes sont dus à une action électrostatique de la source lumineuse ;
- 20 La source de lumière projette dans l'espace des particules matérielles douées de propriétés spéciales ;
- 3° Les rayons lumineux produisent une modification de la conductibilité de l'air ou du milieu interposé ;
- 4° La surface du corps éclairé se trouve modifiée par suite de la transformation de l’énergie lumineuse en énergie électrique ;
- 50 Sous l’influence de la lumière, des particules matérielles chargées d’électricité, quittent le corps électrisé et il se produit un simple phénomène de convection.
- La seconde hypothèse qui est une des premières que l’on ait proposée est en contradiction absolue avec plusieurs faits expérimentax ; l’action de la
- (l) M. Hopr, — Rep, dei Physih, v. XXV, p. qi.
- lumière se produit même à travers di/erses substances solides, et les phénomènes ont encore lieu quand les rayons sont déviés de leur route rectiligne par des miroirs ou des lentilles. Dans bien des cas, les résultats des expériences ont été faussés par l'influence des produits de la combustion fournis parles lampes.
- Quant à l’action électrostatique de la source lumineuse, c’est une hypothèse faite par Hallwachs qui observa que les phénomènes étaient plus intenses lorsqu’on faisait usage d’une lampe à arc; mais une puissante lampe au magnésium peut, dans bien des cas, fournir des effets aussi considérables. Nous verrons plus loin l’importance que l’on peut attacher à l’action électrostatique des oscillations lumineuses.
- L’auteur a répété quelques expériences de Hallwachs afin de se rendre compte de l’influence de la nature des plaques et de l'angle d’incidence des rayons lumineux.
- Les électrodes sont des disques de 9,3 cm. de diamètre qu’on met en communication avec les feuilles d’or d’un électroscope sensible. La lumière est produite par une lampe à arc placée à 70 centimètres de la plaque et séparée de celle-ci par un écran de papier percé d’une ouverture rectangulaire de 7 centimètres de côté.
- Les résultats obtenus sont analogues à ceux de Hallwachs, mais les phénomènes sont moins intenses, probablement parce que la source lumi-neuse était plus faible.
- Une plaque de zinc fraîchement polie et électrisée négativement perd lorsqu’elle est éclairée 20 secondes 35,4 0/0 de sa charge.
- Un disque de cuivre ou de laiton perd 38 o/o, mais avec des variations plus considérables que le ztnc qui fournit dans chaque expérience des résultats quantitatifs égaux.
- Lorsque les rayons lumineux tombent sur la plaque sous une incidence de 450, ils produisent une action aussi intense en moyenne, mais plus variable d’un essai à l’autre.
- Une modification de cette expérience permet d’élucider la question de l’influence de ia lumière sut la conductibilité du milieu. 11 est évident que cette action ne peut avoir lieu que sur un milieu capable d’absorber les radiations ultra-violettes, et elle augmentera avec ce pouvoir absorbant.
- Si l’on presse sur la plaque de zinc une lame de verre ou de quarz de 3 à 6 millimètres d’épaisseur en ayant soin de couler de la paraffine fondue sur
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- le pourtour afin d’isoler la couche d’air, interposée on n’observe aucune perte de charge du disque même après un éclairement de plusieurs minutes. L’épaisseur de ces plaques n’est pas assez considérable pour que les rayons ultra-violets soient absorbés avant d’atteindre la plaque métallique.
- Ces résultats négatifs prouvent que le long du rayon lumineux le diélectrique n’est pas devenu conductéur.
- Lorsqu'on éclaire la plaque de zinc immédiatement après avoir enlevé la lame de verre, ce disque métallique est presque insensible à l’action du rayon ; au bout de 8 miuutes il ne perd qu’environ la moitié de la charge qu’il perdait auparavant en 20 secondes et ne revient à l’état normal qu’après avoir été nettoyé.
- Cette diminution de sensibilité n’est pas c rusée par l’oxydation superficielle produite par la couche d’air interposée entre le zinc et le verre, car l’oxydation ne fait qu’augmenter lorsque la lame de verre est enlevée', et la sensibilité du disque revient peu à peu.
- Cette oxydation se produisant sur la lame, au moment où les rayons ultra-violets n’exercent ancune action sur la perte de charge, il est évident qu’on ne peut pas expliquer ce phénomène de déperdition produit par la lumière en l’attribuant à l’oxydation de la couche superficielle.
- Cette hypothèse qui est analogue à celle d’une transformation de l'énergie lumineuse en énergie électrique par suite d’une réaction chimique qui ne peut être ici qu’une oxydation, est donc en contradiction avec l’expérience et ne peut être admise.
- Cette dernière, par contre, rend tout â fait possible l’explication des phénomènes en se basant sur la cinquième hypothèse, et c’esf à celle-ci que l’auteur se rallie.
- Il admet que sous l’influence des radiations ultra-violettes, les molécules de la couche gazeuse condensée à la surface des conducteurs électrisés s’en éloignent en se chargeant elles-mêmes d’électricité.
- Il en résulte que toutes les causes qui s’opposent à l’éloignement de cette couche gazeuze em-pêchentla production des phénomènes découverts
- par Hallwachs.
- Lorsqu’on enlève d’une plaque de zinc la couche gazeuse qu’elle retient, en la recouvrant de poussier de charbon et en la chauffant, cette plaque devient presque insensible à l’action de la lu-
- mière et elle ne reprend cette propriété que lorsqu’elle a été exposée à l’air suffisamment longtemps. Une plaque fraîchement polie est aussi plus sensible car la condensation du gaz est plus rapide sur du métal poli que sur une surface plus ou moins oxydée.
- Si on éloigne la couche d’air condensée à la surface d’un disque de zinc en chauffant celui-ci, il devient presque insensible à l’action de la lumière, mais on observe pendant son refroidissement une déperdition de charge croissante qui est égale à la température ambiante à celle qu’il présentait avant l’opération. Une couche de glycérine étendue sur la surface de la plaque rend celle-ci abso-ment insensible.
- L’auteur a en outre remarqué, et sur ce point ses observations concordent avec celles de Hall-wachs et de Narr, que lorsque la plaque est éclairée longtemps, elle devient de moins en moins sensible tandis qu’elle reprend son état primitif dans l’obscurité, quand une couche de gaz peut se condenser à sa surface.
- Si les molécules é'ectrisées rencontrent un conducteur, elles lui communiquent leur charge, ainsi que l’a prouvé Hallwachs.
- La lumière ultra-violette semble donc diminuer l’adhésion des molécules gazeuses sur un métal électrisé négativement; elle est sans aucun effet quand le conducteur est chargé d’électricité positive. Toutes les expériences faites jusqu’à présent sur ces phénomènes s’expliquent sans exception et sans difficulté par cette seule hypothèse tandis qu’on ne peut le faire en partant d’autres suppositions.
- ___________ H. W.
- Une balance pour la mesure des champs magnétiques, par M. K. Angstrœm (')
- On sait que la méthode de Stenger pour la -mesure de l’intensité des champs magnétiques consiste à mesurer la déviation d’une spire circulaire parcourue par un courant d’intensité connue, suspendue bifilairement et placée dans le champ magnétique de maniète que son plan soit perpendiculaire aux lignes de force. Cette méthode exige donc avant tout la détermination exacte de l’intensité du courant ainsi que celle * (*)
- (') Mémoires de l'Académie suédoise dos Sciences, v. XIV — Repertorium der Physik, v. XXV, p. 383.
- (*) La Lumière Électrique, v. XXVIII, p. 83.
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- des constantes de la suspension bifilaire ; | M. Angstrœm a modifié quelque peu le dispositif de M. Stenger de manière à supprimer, autant que possible, les inconvénients de ces deux déterminations et à rendre l’instrument plus maniable.
- Les figures i et 2 représentent l’appareil de M. Angstrœm ; la ptemière donne une vue de front, la seconde une vue latérale à l’échelle de 1/2. AB est un fléau léger fixé à un tube D C qui repose sur deux couteaux V et Vj (fig. 2) ; ce tube porte à une extrémité une bobine en ébo-nite E recouverte de deux couches de fil bien isolé. Les fils flexibles R servent à amener le courant dans ces spires sans entraver le mouvement de la balance; on peut d’ailleurs les supprimer en plaçant les couteaux dans des bains de mercure et en faisant arriver le courant par leur intermédiaire. Un contrepoids F sert à régler la sensi-
- ï'ig. 1
- bilité de la balance. S est un dispositif servant à viser exactement la position d’équilibre de la balance ; le fléau est divisé, et permet le déplacement d’un cavalier N ; H est une vis de réglage et LM un arrêt.
- Cet appareil n’exige aucune installation spéciale; il suffit de placer la bobine dans le champ de manière que l’axe de rotation de la balance soit normal aux lignes de force et de vérifier que la position d’équilibre n’est pas modifiée par l’action du champ magnétique.
- Appelons P le poids placé sur le cavalier, L le bras de levier, S la superficie limitée par une spire, I l’intensité du courant, l’intensité du champ magnétique sera :
- On peut mesurer exactement la superficie S de chaque couche de fil en construisant la bobine. Une double pesée permet de déterminer L; le fléau étant divisé en millimètres, il suffit de placer sur la partie A un faible poids et d’établir l’équi-
- libre en plaçant successivement sur la partie B du fléau en deux points distants de a mm., deux poids p etpj. ; on peut alors calculer la distance x entre l’axe de rotation et le point de suspension du premier poids à l’aide de l’équation :
- P x = pi (x -1- a)
- L’appareil construit Tpar M. Angstrœm permet d’apprécier le demi-milligramme, ce qui suffit dans la grande majorité des cas.
- Pour déterminer l’intensité du courant, M. Angstrœm emploie l’électromètre capillaire de Lipp-mann qu’il recommande chaleureusement à tous les physiciens; il mesure simplement la différence de potentiel aux extrémités d’üne résistance connue (30 ohms). L’emploi de l’électromèlre permet de mesurer l’intensité du courant dans le voisinage même du champ magnétique à étudier, ce
- qui n’est pas facilement faisable si l’on a recours à une méthode galvanométrique.
- Les constantes de l’électromètre et de la balance étant connues, une mesure peut être effectuée très aisément en 5 ou 10 minutes.
- A. P.
- Procédé de M. Frisch pour mesurer la résistance totale de l’isolation dans les installations électriques pendant la marche (fi
- Comme le parfait état de l'isolation d’une installation électrique est une des conditions essentielles de son bon fonctionnement, il est fort utile de faire des mesures périodiques de l’isolation du réseau des conducteurs, pareequ’on pourra ainsi, se rendre compte des défauts possibles et y porter remède à temps, de manière à éviter une interruption de travail. A cet effet il suffit d’abord de déterminer le total de la résistance d’isolation de toute l’installation avec la terre, et ce n’est que si la valeur obtenue est insuffisante qu’il devient néces-
- ( ) Zeitschrift fïtr Èlehtrotcchnik, p. 218, 1889.
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- saire d’examiner les groupes de conducteurs, et, enfin chaque ligne pour trouver le défaut,
- Toutes les méthodes employées jusqu’ici pour la détermination de la résistance d’isolation totale, nécessitent absolument une interruption du service pendant la durée des mesures. Mais un grand nombre d’installations fonctionnent constamment si non en totalité au moins en partie ; l’éclairage électrique dans les deux théâtres de la Cour à Vienne, par exemple, fonctionneen partie, même pendant le jour ; il en est de même pour beaucoup d’installations de transport électrique de la force,etc. Si l’on pouvait faire les mesures sans interrompre le service, on aurait encore l’avantage important, d’avoir des mesures prises dans les conditions réelles, existantes pendant le fonctionnement;
- M. Frisch développe un procédé pour obtenir ce résultat, et indique la formule suivante :
- On peut obtenir la résistance d’isolation X d’une installation électrique quelconque à la terre, pendant la marche, au moyen d’un galvanomètre convenable dont la résistance R (y compris la résistance supplémentaire) est connue, en déterminant les intensités de courants Ji et J2 qu’on obtient si ce galvanomètre communique d’un côté avec la terre et d’autre part, successivement avec deux points de la ligne a et b dont on connaît la différence de potentiel (A). La somme de la résistance d’isolation et de celle du galvananomètre est alors égale au quotient de cette différence de potentiel divisée par la différence entre les deux intensités, prises avec leur signe, c’est-à-dire qu’on peut poser
- A • ji — Ja
- Si la mesure donnait pour Ji et J2 des directions contraires, alors il faut prendre leur somme en valeur absolue et la formule devient
- A
- Ji + J2
- Les points a et b peuvent naturellement être choisis à volonté pourvu que leur différence de potentiel A soit connue ^vant la mesure. Le plus simple est de les prendre immédiatement de chaque côté de la source de courant, car, dans ce cas A représente le potentiel de l’installation, d’ailleurs connu.
- M. Frisch, démontre encore comment, même la plus petite installation, peut être arrangée dans ce
- but sans grand frais et sans l’acquisition de nouveaux appareils et que, dans le cas où, au lieu, d’intensités, on lit des différences de potentiels, la for-
- mule se présente sous la forme X =
- I,a transmission des ondes électriqués par les fils, par H. Hertz (b
- ♦
- M. Hertz continue ses remarquables recherches sur les ondes électriques et leur mode de propagation; dans un dernier mémoire le savant physicien s’est surtout efforcé de donner une démonstration expérimentale de ce fait affirmé dans les dernières années par plusieurs théoriciens, tels que M. Poyn-ting, Heaviside, lord Rayleigh, W. Thomson et Lodge, à savoir que pour les courants alternatifs à alternances très rapides, la conduction ne se fait que dans les couches superficielles du conducteur, suivant une théorie émise en premier lieu, croyons-nous, par M. Poynting (2). le conrant n’est dans ce cas, que la manifestation de Fondé électrique qui se déplace dans le milieu et dont l’énergie vient se dissiper dans une couche plus ou moins profonde du conducteur, suivant sa conductibilité spécifique et la rapidité des oscillations.
- Enfin, M. Hertz a montré par ses expériences la manière curieuse dont Fonde électrique pénètre à l'intérieur des enveloppes conductrices presque fermées. 11 a établi d’une manière irréfutable qu’une enveloppe métallique constitue une protection absolue au point de vue des perturbations électriques dans l’espace intérieur dès qu’elle atteint une épaisseur limite qui est du reste extrêmement faible dans les expériences de M. Hertz.
- Résumons rapidement ces intéressantes expériences et les déductions qu’en tire Fauteur.
- Lorsqu'un conducteur primaire agit sur le circuit secondaire par l’intermédiaire d’un milieu, on ne peut douter, dit-il, que cette action ne se produise de l’extérieur à l’intérieur de celui-ci puisque la communication ne peut se faire que par le milieu et dans ce cas le phénomène doit certainement commencer à la surface ; il reste à voir jusqu’à quelle profondeur il peut pénétrer. Plaçons par exemple le conducteur secondaire dans des conditions telles que l’on obtienne des étincelles
- (l) Ann. de IVieJ. t. XXXVI, p. 395. (b PIA!, Tram., II, p. 277, 1835,
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- dé 5 à 6 millimètres (les appareils sont ceux qui ont déjà été décrits et qui donnent des ondes électriques dont la distance nodale n’est que de 3 millimètres, et entourons-le maintenant d’une enveloppe en tôle de zinc : on n’observera plus la moindre étincelle. Avec une boîte îecouverte de papier d’étain ou d’or d’une épaisseur voisine de 1/20 mm., on ne distingue éncore aucune étincelle, à condition cependant que les bords des diverses feuilles soient en contact parfait. Dans ces expériences les étincelles s’observent à travers une petite ouverture munie d’un grillage métallique. 11 n’est pas nécessaire que le conducteur intérieur soit isolé ; s’il touche la p,aroi interne de la boîte en un ou plurieurs points, il n’y a pas d’étincelles.
- On peut donc se représenter qu'à la limite l’enveloppe est formée par la couche extérieure du conducteur à l’intérieur duquel aucune action n’a
- » A p
- Fig. 1
- lieu. Aussi, bien qu’à l’extérieur l’oscillatiou électrique est assez énergique pour produire des étincelles de “5 à 6 millimètres, à 1/20 de millimètre au-dessous il n’y a plus aueune perturbation,
- L’oscillation électrique induite dans un conducteur secondaire est donc un phénomène superficiel. Cependant on pourrait supposer que bien qu’il en soit ainsi quand l’oscillation électrique est transmise par un milieu isolant, il n’er. est plus de même lorsque celle-ci se propage comme l’on dit, dans le conducteur lui-même.
- On sait d'après les mémoires précédents, que si l’on dispose dans le voisinage d’une des plaques qui terminent le conducteur primaire une seconde plaque métallique et qu’on y fixe un long fil rectiligne, on pourra conduire à une longue distance l’action de l’oscillation primaire. Jusqu’ici , on considérait généralement, que dans ce cas, l’onde se déplace dans le fil, mais M. Herz a prouvé par l’expérience que là encore le phénomène a lieu d ans le milieu environnant et n’affecte que la surface du conductéur. Pour celà, ce physicien disposa l’expérience de la manière suivante :
- Le fil fut remplacé sur une longueur de 4 mètres par deux rubans de zinc de 10 centimètres de lar-
- guéur, placés côte à côte et reliés aux deux bouts à la ligne. Entre les deux et dans l’axe était disposé un fil de cuivre isolé à la gutta-percha ; ce fil qui pouvait indifféremment être relié aux deux extrémités avec les rubans était coupé en son mi lieu et les bouts en regard étaient mis en connexion par deux fils tordus avec un micromètre à étincelles placé en dehors des rubans; ce dispositif permettait de reconnaître si le fil était le siège d’une oscillation électrique.
- En fait, on ne put observer aucune étincelle, tandis que celles-ci devenaient visibles dès qu’une longueur de quelques centimètres du fil était disposée en dehors des rubans de zinc. On supprimait de nouveau les étincelles en recouvrant cette partie du fil par des feuilles d’étain communiquant avec les rubans de zinc.
- L’induction a donc lieu seulement sur les bords et la surface des rubans; on le voit, en enlevant un de ceux-ci car les étincelles jaillissent alors entre les bouts du fil et elles sont d’autant plus fortes que celui-ci est plus voisin des bords de la bande restante.
- Une expérience encore plus concluante est la suivante :
- Le fil conducteur porte deux disques de cuivre de 15 centimètres de diamètre, distants de 1,50 m. et dans le segment de fil compris entre ceux-ci, on dispose un micromètre à étincelles.
- Lorsque l’onde parcourt le fil, on obtient des étincelles ayant jusqu a 6 millimètres, mais dés qu’on tend entre les bords des deux disques un autre fil, les étincelles n’ont plus que 2 à 3 millimètres.
- Avec deux de ces fils diamétralement opposés, la longueur des étincelles tombait à 1,2 m.m. et ces dernières disparaissaient quand on disposait 24 fils sur le pourtour des deux disques.
- Cette expérience constitue en électrodynamique l’équivalent de la cage de Franklin,
- Pour démontrer comment fonde électrique glisse à la surface des conducteurs, même dans une direction opposée à celle de sa propagation primitive. M. Hertz a modifié comme suit cette expérience, en remplaçant le dispositif décrit par celui qui est représenté par la figure 1. Les disques et les fils sont rapprochés de manière à former une cage renfermant le micromètre; l’un de ces disques a est relié au fil, tandis que l’autre p est percé d’un trou par où passe le prolongement du
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- fil qui est entouré lui-même d’une gaîne. métallique y en contact avec P et longue de 1,50 m.
- Si l’on ferme l’extrémité de cette gaîne en <p à 4 mètres de A en la reliant au fil, le micromètre se trouve dans une cage fermée et il n’y a pas d’étincelles, quel que soit le sens de la propagation de l’onde.
- On peut ainsi étudier l’influence de l’épaisseur de cette enveloppe métallique et on a reconnu que ce n'est qu’en employant un tube de verre recouvert d’un dépôt électrochimique d’argent de moins de 0,01 m.m. que les étincelles reparaissent.
- Il est permis de conclure qu’il en serait de même pour un fil seul et que l’action de la force électrique ne pénètre pas plus profondément que ne le fait un rayon lumineux réfléchi sur une surface métallique. L'onde électrique n’est donc pas transmise par le fil mais se propage dans le milieu et vient glisser à la surface du conducteur.
- La même expérience peut naturellement être reproduite directement sur le conducteur primaire.
- Ce dispositif, légèrement modifié permet d’observer le curieux effet de la pénétration de fonde dans des espaces à péu près clos. Si l’on cesse de relier en 8 l’enveloppe et le fil, on obtient des étincelles très grandes quand fonde va de A vers 8; d’après la manière de voir ordinaire, on admettait que fonde arrivée en a traverse ce disque métallique, passe par le micromètre et continue à se propager le long du fil, mais en réalité, fonde arrive en a, glisse à la surface du disque et à l’extérieur de la cage pour arriver d’abord au point 8; là elle se partage; une partie continu sa route,tandis qne l’autre revient en arrière entre le fil et le tube et vient produire l’étincelle en A.
- C’est ce qui prouve le fait que la fermeture du tube en 8 empêche la production de l’étincelle, car fonde n’ayant que 3 mètres de longueur, une modification apportée dans une partie 8 du conducteur située à une distance plus grande, ne pourrait avoir aucune influence sur le passage de fonde en un point antérieur.
- On ne pourrait expliquer non plus pourquoi les étincelles ne se produisent pas lorsque le fil est coupé au ras de 8 tandis qu’elles reparaissent dès que celui-ci sort quelque peu de la gaîne, ce qui prouve que c’est bien ce fil qui permet à fonde de revenir en arrière à l’intérieur du tube.
- Si l’on dispose dans le fil de l’axe un deuxième
- micromètre B et qu'on l’entoure de même d’une cage comme A, on n’obtient en H aucune étincelle lorsque la distance des boules de B est trop grande pour que l’étincelle passe, tandis que l’écartement des boules de A n’a aucune influence sur l’étincelle B.
- La direction de propagation à l’intérieur est donc de B vers A et qon pas de A vers B.
- Une preuve encore plus surprenante est celle-ci : Si l’on empêche fonde qui revient en arrière de dissiper son énergie en donnant lieu à une étincelle, en rendant la distance des électrodes ou extrêmement petite, ou très grande, elle est réfléchie en A et retourne vers 8 et en interférant avec fonde incidente, elle donne lieu à une onde stationnaire avec des nœuds et des ventres. C’est, en effet, ce que fauteur a observé en construisant l’appareil assez grand pour qu’il puisse renfermer des résonnateurs électriques. Le tube y était alors
- Fig. 2
- remplacé par 24 fils disposés comme l’indique la figure 2.
- Dans le cas où les deux bouts du tube sont ouverts, on obtient des étincelles partout ; si le tube est ouvert du côté opposé à celui d’où vient fonde, en P, on n’en a pas à l’autre extrémité a, mais elles reparaissent à 1,30 m. en arrière.
- Si on coupe le fil en a, il se forme au contraire un ventre en ce point et les étincelles y réapparaissent; ainsi que le long du fil, de 3 en 3 mètres. Ces ventres et ces nœuds sont complètement indépendants de ceux qui peuvent se produire à l’extérieur du tube.
- Les mêmes résultats s’obtiennent dans le cas où a est ouvert et enfin lorsque a et P sont ouverts à la fois, on retrouve à l’intérieur du tube des nœuds et des ventres qui correspondent assez exactement à ceux de la surface extérieure.
- 11 ressort donc de ces essais cette conséquence que les métaux ou les conducteurs ne conduisent nullement la force électrique, mais sous certaines conditions ils l’empêchent de se dissiper et deviennent ainsi conducteurs de la cause apparente de cette force, l’électricité.
- H. W.
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- BIBLIOGRAPHIE
- L’Électricité appliquée a l’art militaire, par le colonel Gun.
- (Paris, J.-B. Baillière et fils).
- En général quand on écrit un livre, on le fait en vue d’un certain ordre de lecteurs, et on lui donne la forme et la précision qui conviennent pour amuser ou instruire ceux que l’on a visés. Ce sont là, en effet, les deux buts que peut chercher un livre écrit sur la science; on ne sait trop lequel des deux a voulu atteindre celui que j’ai sous les yeux. Il est en effet assez précis et renferme assez de documents techniques, pour avoir un peu de la froideur des études scientifiques, il est en même temps assez résumé pour ne pouvoir servir de compendium à un homme du métier. II y a trop peu pour un officier du génie, peut être un peu trop pour un homme du monde.
- Après tout, ce n’est pas là un gros vice ; l’auteur aura estimé ceux qui lisent peut-être un peu au dessus de leur valeur : il aura pensé que le désir d’apprendre soutiendrait chez eux la recherche de l’amusement, et il n’a pas reculé devant quelques développements un peu longs qui lui ont semblé utiles. Quant on l’a lu, on se sentirait presque capable de faire sauter un pont, ou de poser un câble : c’est quelque chose.
- D’ailleurs, l’animation ne manque pas dans le livre; mais elle ne se trouve pas également partout. Le colonel Gun, m’a paru avoir deux faces; quand il traite des appareils purement militaires, c’est un homme précis, froid, plutôt porté vers le doute; mais à la cinquième partie, lorsqu’il s’agit des appareils électriques divers, il montre de la poésie, de l’enthousiasme; il trouve tout admirable. Exemples : il s’agit des projecteurs Mangin, appareils bien connus et en usage dans toutes les armées : « Il ne faut pas, dit le colonel Gun, se faire d’illusion sur la valeur de ces instruments que le progrès de la science a réclamés et que toutes les puissances possèdent, mais qui, à notre avis ne rendront pas en guerre, sauf peut-être dans les forts d’arrêt, le service qu’on attend d’eux ». Celui-là c’est le sceptique. Voilà l’autre, maintenant; ij s’agit des essais du bateau sous-marin le Gymnote, tentative récente, comme on j sait, et dont les résultats sont contestés : « Il est
- évident, dit le colonel, que dès le commencement du combat, les cuirassés mettront à l’eau leurs torpilleurs sous-marins avec ordre d’aller torpiller et couler les cuirassés ennemis. Aussi ne donnerions nous pas dix sous du Lèpanto, Duilio, Re Umberto, etc. Si formidables qu’on les dise, si une guerre maritime éclatait actuellement. » Celui-là c’est l’enthousiaste.
- Après tout, le lecteur a aussi deux faces, critique et confiance et trouve quelque satisfaction pour les deux dans le même livre; c’est sans doute un mérite. D’ailleurs, je le répète, il y a dans ce volume beaucoup de renseignements utiles; sur la guerre, cet hilos, notre affaire à tous; il est donc bon à lire.
- F. G.
- VARIÉTÉS
- LES APPLICATIONS DE L’ELECTRICITE
- AU MEXIQUE
- Depuis quelques années, le Mexique] est entre dans une période de véritable progrès.’Le commerce, les chemins de fer, les mines, et beaucoup d’autres industries se sont largement développées sous l’influence bienfaisante de la paix.
- Ainsi qu’il fallait s’y attendre, les applications de l’électricité y ont aussi trouvé un champ très vaste; elles peuvent d’ailleurs prétendre^à un développement très étendu, par suite des conditions particulières de cet intéressant pays, dont |la richesse principale est constituée par les productions agricoles et minières.
- On ne peut douter que les chutes d’eau abondantes qui existent au Mexique contribueront sous peu à donner de l’impulsion à ces branches importantes de l’électricité économique grâce au transport électrique de la force à des distances plus ou moins considérables. C'est ainsi, par exemple, que le broiement et le transport des minerais qui occasionnent maintenant des frais très grands, pourront être effectués très économiquement. Une transformation analogue a déjà eu lieu pour l’éclairage dans plusieurs cas particuliers.
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- 11 est certain què le jour n'est pas éloigné où tous ces avantages seront réalisés au Mexique, surtout si le mouvement actuel de progrès en électricité s’accentue, comme il faut l’espérer d’ailleurs.
- Voici quelques données à ce sujet.
- Depuis quelques années, l’éclairage électrique est utilisé dans 12 des principales villes et beaucoup d’autres sont occupées à effectuer la même réforme dans leur éclairage. Il existe, en outre, actuellement plus de 40 installations électriques, destinées à l'éclairage des usines, des moulins, des théâtres, des stations de chemin de fer, etc., sans compter beaucoup d’autres qui sont à l’étude ou qui sont èn cours d’exécution.
- Les installations précitées pour l’éclairage emploient journellement 1368 chevaux dont 162 sont dus à des forces hydrauliques et qui mettent en mouvement 96 machines électriques réparties dans 66 installations, il existe 1055 lampes à arc produisant un éclairage de 2 112 000 bougies et 4796 lampes à incandescence correspondant àj 6b8lé bougies. !
- Le département fédéral des télégraphes est vrai-’ ment prospère car la République dispose d’unj réseau très bien construit et organisé, en plein1’ service; ce réseau a une extension de plus de 44 500 kilomètres, sans compter le service télépho-niqui comporte 8000 kilomètres dont 470 sont établis d’après le système de Van Rysselberghe.
- L’électricité en médecine a été accueillie avec an grand-enthousiasme et il y a plusieurs cabinets dirigés par des médecins habiles qui se servent de l'éleetricite comme agent thérapeutique avec un succès remarquable.
- La galvanoplastie et d’autres applications électriques acquiert plus de développement de jour en jour. L’enseignement électrotechnique est l’ob-jet de la protection effective du gouvernement ' qui, convaincu de la nécessité des études électriques, n’économise aucun moyen de les vulgariser.
- Avant de tel miner cette courte revue, donnant une idée de l’avancement de l’électricité au Mexique, il nous faut citer, outre la belle installation d’éclairage de la ville de Puebla, où l’on tait aussi j un transport de force à une distance de 15 kilo-t mètres, celle de l’éclairage public de la ville de J Mexico.
- Une chute d’eau.artificielle, sit rée a 14 jkilomè-,,
- très de la ville de Puebla, sur la rivière Atoyac, a une force d’environ 2500 chevaux pendant la saison pluvieuse et de 600 au minimum, pendant la saison sèche; 110 chevaux actionnent un turbine Leffel, qui met en mouvement trois dynamos Huston de 6,8 ampères et a200 volts avec une résistance totale de 56 ohms. Chaque dynamo peu alimenter 50 foyers à arc de 1 200 bougies; mais on leur fait alimenter seulement 100 foyers, distribués en trois circuits séparés et qui éclairent une partie de la ville de Puebla. Ce transport important, d’environ 100 chevaux à une distance de 14 kilomètres s’effectue' avec une perte de 160/0 dans le rendement électrique ; le circuit complet a 28 kilomètres de longueur et le diamètre du conducteur de cuivre est de 3,5 mm. J
- La maison des machines a été construite spécialement pour cette installation; elle est assez bien appropriée à son but et montée avec un certain luxe.
- La Société qui exploite cette affaire fait en ce moment des essais avec les accumulateurs Julien, afin de distribuer à domicile la force motrice et l’éclairage.
- A l’ouest de la ville de Mexico on termine eri ce moment la grande installation pour l’éclairage public de la ville. Le bâtiment construit à cet effet contient outre la salle des machines qui a 50 mètres de long sur 25 mètres de large, les bureaux, le dépôt de matériel et l’habitation de l’ingénieur et des employés ; le tout est parfaitement éclairé et bien ventilé. Trois moteurs à vapeur produisant environ 1 000 chevaux, actionnent 12 dynamos Brush.
- Les détails qui précèdent suffiront, je l’espère, pour faire comprendre aux industriels électriciens l’irpportance acquise par l’électricité dans la République Mexicaine et, par conséquent, les avantagés qu’ils pourraient retirer en entrant en relations commerciales avec ce pays ; celui-ci peut en outre fournir à l’industrie électrique beaucoup de matières premières, telles que le caoutchouc, des fibres textiles pour l’isolement des conducteurs, du cuivre, etc., etc. Il est d’ailleurs facile de se faire une idée de ces produits en visitant le Palais Mexicain.à l’Exposition universelle où se trouvent réunis de nombreux échantillons de produits presque inconnus et peu exploités jusqu’à maintenant.
- Albert Best
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- FAITS DIVERS
- Traitement des eaux d’égout et des eaux vannes progédé Webster. — Nous avons décrit il y a quelque temps le procédé de M. Webster, relatif au traitement par l’électroiyse des eaux d’égouts.
- Ce procédé a été expérimenté depuis en grand, tant à Paris qu’à Londres. C’est à Crosness, près Londres, où débouche la moitié environ des eaux d’égout provenant de cette ville, que des expériences sur une vaste échelle ont été effectuées depuis le mois de septembre dernier. Ces expériences, terminées récemment, ont, paraît-il pleinement réussi.
- Le mois dernier on a procédé à des expériences au grand dépotoir municipal de la Villette, sur les eaux vannes de la ville de Paris, avant le refoulement à Bondy. D’après l’auteur, ces expériences sont aussi concluantes que celles de Londres, et l’application industrielle ne serait qu’une question de très peu de temps.
- La catastrophe récente d’Aubervilliers donne une certaine actualité aux renseignements suivants, publiés par les journaux scientifiques allemands :
- Les développements pris dans ces dernières années par l’industrie des matières explosives ont eu pour conséquence de faire étudier le rôle de certains phénomènes négligés jusqu’ici dans cette fabrication, et notamment celui de l’électricité.
- Une observation attentive a permis de reconnaître les précautions à prendre pour éviter les accidents; nous les indiquons ci-dessous brièvement. Il faut, surtouc dans les ateliers où l’on emploie du soufre, éviter avec soin toute production d’électricité. A la poudrière de M. W. Gutier, en Allemagne, lles'pulvérisateurs de soufre sont mis en communication avec la terre; depuis que cette mesure a été appliquée, le soufre n’a jamais pris feu. Tandis qu’auparavant les inflammations spontanées n’étaient pas rares.
- Dans un autre grand établissement une explosion eut lieu dans la salle des presses. La poudre à comprimer se trouvait entre des feuilles d’ébonite au commencement d’un orage, celui-ci passé, l’ouvrier desserra sa machine et voulut séparer les galettes les unes des autres. Lorsqu’il approcha la main pour les enlever, une étincelle de 10 centimètres de longueur jaillit sur ses doigts, et la commotion fut si violente qu’il en mourut quelques heures après.
- M. J. Reid a remarqué que l’emploi du caoutchouc,. de l’ébonite et des substances de ce genre est quelque peu dangereux dans la préparation des explosifs. Aussi en Angleterre, les sorties des séparateurs et les tables des granulateurs sont garnies d’une composition à base de caoutchouc. Au point de vue de la résistance à l’usure et à l’électricité, on n’a rien trouvé de mieux, mais dans certaines conditions, ces revêtements deviennent de véritables cause d’explosions par l’accu-
- mulation de l’électricité et peuvent déterminer des accidents imprévus.
- Quant à la question de l’électricité atmosphérique, elle donne encore lieu à controverse et il est malheureusement peu probable qu’on parvidnne de longtemps à se mettre d’accord sur les mesures réellement efficaces à prendre contre la foudre.
- 11 arrive fréquemment dans les usines où l’on travaille l’acier et le fer que les ouvriers sont blessés par des particules de métal projetées avec une grande force, qui leur entrent dans la peau ou dans les yeux. Comme il faut une main exercée pour éloigner ces particules, les ouvriers se servent souvent d’un aimant ordinaire, qu’ils peuvent facilement introduire même sous les paupières. MM. Frister et Rossmann de Berlin ont construit un aimant spécialement destiné à cet usage. C’est un fer à cheval poli et nickelé dont les branches sont arrondies et finissent en une pointe de quelques millimètres d’épaisseur seulement, mais qui suffit parfaitement pour attirer des petits morceaux de fer à une distance de quelques millimètres.
- Depuis le 1" juillet notre confrère Centrablatt fur Elek-ieclmik a agrandi son format et paraît toutes les semaines.
- MM. Vian, Billard et Petit ont dernièrement présenté à la Société zoologique de France un rapport sur la destruction des hirondelles par l’électricité. Il parait que des chasseurs, si toutefois on peut les nommer ainsi, ont eu l’idée d’installer Jdes fils semblables aux fils télégraphiques, sur nos côtes du Midi, pour engager les hirondelles à venir s’y reposer des fatigues de leur traversée. Aussitôt ces engins garnis d’oiseaux, on fait passer dans ces fils un courant électrique énergique qui foudroie les malheureux volatiles. On détruit ainsi des milliers d’oiseaux destinés aux modes, qui sont une des causes les plus déplorables de la destruction de nos oiseaux insectivores.
- Ce procédé de destruction a été évidemment inspiré par ce qui paraît se passer avec les fils télégraphiques. Cependant, d’après M. Cretté de Palluel (Revue des sc. nat. appt, du 5 juillet), les courants qui traversent ces fils seraient aujourd’hui incapables de tuer des oiseaux, et ceux-ci s’assommeraient contre les fils, comme ils le font contre les phares. Au moins, tous les oiseaux que cet observateur a eu l’occasion d’examiner portaient-ils la trace d’un choc violent contre les fils. Il faut noter en outre que les oiseaux atteints vont souvent mourir à quelque distance et qu’ils ne tombent pas sous les fils mêmes, ce qui leur arriverait s’ils étaient foudroyés par l’électricité.
- M. de Palluel estime que le nombre des oiseaux ainsi détruits est considérable, et dans les pays giboyeux, les perdrix, les bécasses, les cailles et les grives assommés par le
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- fils, constituent une véritable ressource alimentaire pour les employés de chemin de fer, qui connaissent parfaitement le bruit particulier que produit le choc d’un oiseau sur les fils qui passent au-dessus de leur loge.
- La Société météoiologique de France a organisé un Congrès qui se tiendra à Paris du 19 au 35 septembre prochain et dont le programme contient entre autres les questions suivantes :
- Magnétisme. — Relation entre les phénomènes magnétiques et les tremblements de terre ; étude des courants telluriques; observations magnétiques en mer.
- Electricité.—tDiscussion des méthodes d’observation de l’électricité atmosphérique; relations entre l’électricité et les autres éléments météréologiques; aurores polaires.
- Les hirondelles porteuses de dépêches :
- Le ministre de la guerre vient de charger le gouverneur militaire de Lille de nommer un rapporteur chargé d’xaminer lgs expériences récemment faites à Roubaix sur le service des dépêches en temps de guerre par le moyen d’hirondelles. C’est M. Marcel Gouy, capitaine du génie, à qui a été dévolue cçtte mission.
- Un grand lâcher sera fait d’ici un mois devant le délégué du ministre de la guerre, et, si le rapport est concluant, le premier hirondellier du monde serait construit au fort du Mont-Valérien.
- Le Congrès magnétique international pour l’atude des applications du magnétisme humain au soulagement et à la guérison des malades, se réunira à Paris, du 21 au 27 octobre prochain.
- Le bureau élu dans la séance d’organisation comprend :
- MM. le docteur Puel, président d’honneur; l’abbé de Meis-sas, président; le comte de Constantin; les docteurs Huguet de Vars, Gérard et Charazain, FéLx Fabart, vice-présidents.
- La souscription minima est fixé à 10 fr.
- Tout membre aura le droit :
- 1' D’assister à toutes les séances du Congrès;
- 2" D’y présente.! ses travaux;
- 3" De recevoir un exemplaire des comptes-rendus.
- Pour l’envoi de la cotisation et toute demande de renseignements, s’adresset à M. Millien, secrétaire général, 13, place de la Nation, à Paris.
- Le ministère de la guerre à Washington vient d’ordonner l’introduction générais de l’alphabet américain de Morce pour tous les signaux acoustiques et autres employés dans l’ar-
- mée. L’emploi de l’alphabet européen de Morse se trouve ainsi entièrement supprimé.
- Cette décision a été prise afin de simplifier l’instruction des employés et pour pouvoir utiliser les employés civils du télégraphe en temps de guerre.
- L’emploi de notre alphabet donne lieu à moins d’erreurs, mais le système est plus lent que le code américain et on évite ainsi la nécessité d’avoir des employés spéciaux dont on ne pourrait pas, en cas de besoin, augmenter le nombre à volonté.
- •
- Deux des chutes d’èau de la Suisse vont être utilisées comme force motrice pour le transport électrique de la force, l’une à Klus, sur l’Aar, par une société d’Olten, l’autre sur la Lorze, par une société de Zurich.
- Éclairage Électrique
- La municipalité de York, en Angleterre, a reçu six demandes de concession d’éclairage électrique de la ville. A Leith, cinq différentes entreprises se disputent le privilège de fournir la lumière électrique aux habitants, tandis qu’à Black-burn la ville se trouve en face de quatre propositions du même genre; à Hull les concur.ents sont au nombre de cinq, et à Burton de trois.
- La longueur des conducteurs pour la lumière électrique à Pittsbourg, en Pensylvanie, dépasse 1480 kilomètres, et le poids des fils est d’environ 350000 livres.
- La station centrale de lumière électrique construite par MM. Ganz et C’’ à Marienbad a été inaugurée le 30 juin der nier. Hile était primitivement destinée à alimenter 35 foyers à arc pour l’éclairage des rues et 1 200 lampes à incandescence chez des particuliers; mais les demandes de ces derniers ayant de beaucoup dépassé l’attente des entrepreneurs, on a dû installer 1 800 lampes à incandescence et 48 foyers à arc en dehors de 35 déjà mentionnés. La station est à près de 2 kilomètres de la ville et contient quatre séries de machines, dont une de réserve.
- Chaque série comprend une machine alternative Ziper-nowsky de 50000 watts, actionnée directement par une ma- i chine Westinghouse de 80 chevaux faisant 500 tours. Une excitatrice de 3000 watts est actionnée par la même source au moyen d’une transmission. Les fils sont installés sur des poteaux placés de 30 en 30 mètres. Après minuit les lampes à arc sont éteintes et remplacées par des lampes à incandescence.
- L’hôtel Bernina, à Samaden (Suisse), est près d’une chute d’eau qui fut employée pour l'éclairage électrique des appar-
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- tements. Pendant les longs jours d’été les lampes ne fonctionnent que pendant un temps insignifiant, et pour ne pas laisser sans emploi la force disponible, le propriétaire de l’hôtel eut l'idée d’employer le courant électrique à la cuisson des aliments. Les fils d’une série de rhéostats de formes diverses sont portés au rouge par le courant et remplacent le charbon.
- La Société d’appareillage et d’éclairage électriques a été chargée de l’installation de la lumière électrique dans la nouvelle gare Saint-Lazare à Paris. L’installation comprend 100 lampes à incandescence de 10 et 16 bougies, 133 foyers à arc de 40 becs carcei et 18 de 25. La force motrice disponible permet cependant de porter le nombre des trois types de lampes respectivement à 125, 175 et 20.
- Les machines sont installées'prês du tunnel des Batignolles et comprennent 3 générateurs Belleville alimentant 3 machines de 140 chevaux à 180 tours. Chacun de ces moteurs actionne 2 dynamos Gramme de 150 ampères et 100 volts groupées en tension.
- Les câbles entre l’usine et le poste central sont en partie sous plomb, reposant sur des supports en fer galvanisé, en partie sous terre, et attachés à des isolateurs en porcelaine, enfin, dans la dernière partie aboutissant au tableau de distribution, les câbles sont sous plomb.
- Les prix stipulés pour chaque type de lampe et par heure Sont les suivants :
- P Lampes à incandescence de 10 bougies., fr. 005
- 2" — 16 — 005
- y Lampes h arc de 25 becs carcei...... 030
- 4“ 40 — 040
- La durée du traité est de 10 ans, au bout desquels la Compagnie de l’Ouest deviendra propriétaire de l’installation, sans avoir aucun remboursement à faire à la société exploitante.
- L’éclairage électrique de la ville de Gênes a été inauguré le i" juillet dernier avec 108 lampes à arc.
- 11 vient de se former à Londres une nouvelle entreprise pour l’exploitation de l’électricité en Espagne, au capital de 2500000 francs. La nouvelle société a pris pour titre Electri-cal Supply C” for Spafit et s’occupera de l’éclairage électrique, du transport de la force, de la tract on électrique, téléphonie, etc.
- Les faubourgs à l’oUest de Vienne, en Autriche, seront prochainement éclairés à la lumière électrique, une concession ayant été accordée à cet effet à un ingénieur viennois, M. Capilleri. L’emplacement de la nouvelle station centrale a été examiné et approuvé par une commission officielle.
- M. Henri Pieper de Liège vient d’inventer une nouvelle lampe semi-incandescente, d’une construction extrêmement simple. Elle se compose de deux tiges horizontales en cuivre, séparées par un espace d’environ 4 millimètres. Une t’ge pointue, mince et verticale, en charbon, repose sur les bouts des autres formant un pont entre elles. Le courant traverse la tige de cuivre et la pointe de charbon qu’il rend incandescent. Les tiges de cuivre sont montées sur des gonds à ressorts et si le charbon est usé ceux-ci remontent légèrement mettant en action deux contacts qui établissent un court circuit. Cette lampe figure à l’Exposition du Champ-de-Mars.
- Dans sa séance du 10 juillet dernier le Conseil municipal de Paris a été de plusieurs pétitions, revêtues de nombreuses signatures, protestant contre le peu d’empressement mis par certaines compagnies électriques à fournir la lumière. Une longue discussion s’est engagée à ce sujet.
- Quelques conseillers se plaignent de l'inexécution des clauses du cahier des charges, notamment en ce qui concerne l’emploi d’ouvriers étrangers et l’interdiction de faire usage dê machines de provenance étrangère.
- Finalement le Conseil décide que la troisième commission procédera à une enquête auprès des sociétés concessionnaires.
- «WWVWVWVW^I
- Télégraphie et Téléphonie
- La ligne téléphonique actuellement en construction entre New-York et Boston passera par la ville de Taunton avec 100 fils. Les poteaux auront enviion 17 mètres de haut sur les routes et 25 mètres dans les villes.
- On a relevé dernièrement dans l’Océan Indien le câble qui avait été posé en 1868. Bien qu’il soit resté vingt ans au fond de la mer, le câble est en aussi bon état que le premier jour, puisque sa résistance d’isolation était encore de 4000 mégohmes à la température ordinaire.
- Depuis le mois de juin 1887 plus de 520 isolateurs sur les poteaux du département des télégraphes à Leeds, en Angleterre, ont été cassés par des gamins qui s’amusent à les abattre à coups de pierres.
- l,a Rcvistii Telegrafica de Mexico du ié jnin annonce que le gouvernement de Guatemala a traité avec M. Mac Nider pour l’établissement d’un ou plusieurs câbles sous-marins entre cette république et les Antilles,Venezuela et les Etats-Unis. Les lignes en question doivent être en état de fonctionner dans un délai de 2 ans, au maximum, et lé gouvernement garantit à l’entreprise un revenu annuel de 129000 fr., de sc.rte que si le trafic ne produit pas cette somme le gouvernement s’engage à la compléter.
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- nSo
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les dépêches officielles seront transmises avec une réduction de 3? o/o sur le tarif ordinaire et l’entrepreneur s’oblige à fournir journellement au gouvernement un résumé de toutes les nouvelles importantes de l’étranger, moyennant une somme de 500 fr. par mois.
- Les tribunaux de la République de Guatemala seront seuls compétents pour connaître des différents qui pourraient s’élever au sujet de l’interprétation du contrat entre les deux parties.
- Le 12 juillet dernier le bureau télégraphique de la rue des Prêtres-Saint-Germain-l’Auxerrois a été transféré à la Bourse de commerce de Paris.
- La réforme postale italienne entrera probablement en vigueur au mois de novembre. Les grandes villes seront divisées en zones, dont chacune aura son bureau postal et télégraphique.
- Notre collaborateur, M. P. Le Goaziou, a adressé la lettre suivante au Journal des Postes, au sujet de la suppression du microphone dans la téléphonie :
- « 11 se produit fréquemment dans les conversations téléphoniques des bruits particuliers qu’on a appelés crachements et qui se manifestent quand des éclats de voix impressionnent le transmetteur.
- « Ces bruits, inhérents à la nature des transmetteurs microphoniques employés, sont produits par les ondes sonores elles-mêmes, qui déterminent dans les charbons des mouvements mécaniques et par suite des variations brusques de la résistance du circuit primaire, qui se traduisent par des pétillements très gênants au milieu d’une conversation.
- « Un moyen radical mais sûr de supprimer ces crachements est de remplacer le microphone dans les installations téléphoniques actuelles par un téléphone électro-magnétique intercalé à sa place dans le circuit primaire de la bobine d’induction.
- Ce perfectionnement peut être réalisé en revenant simplement à la disposition primitive du téléphone Bell, avec adjonction d’une bobine d’induction destinée à transformer en courants induits ondulatoires les courants continus ondulatoires de ce transmetteur électromagnétique.
- « Diverses combinaisons d’armatures et d’électro-aimants peuvent être employés : l’une des meilleures dispositions est la suivante :
- « Un cylindre creux en bois ou en ébonite de 4 ou 5 centimètres de hauteur et de 6 ou 7 de diamètre est fermé en avaut par une plaque vibrante en laiton argenté. Derrière cette plaque et au centre est fixé normalement par une vis ,in de ces minuscules électro-aimants usités dans les téléphones. Cette petite bobine magnétique vibre à peu de distance d’une autre bobine semblable fixée sur le fond postérieur du cylindre dans le même axe que la bobine vibrante.
- « Un boudin flexible relié à la paroi intérieure du cylindre sert d’entrée au conrant dans la bobine vibrante; un autre boudin sert pour la sortie : ce dernier boudin est relié au fil d’entrée de la bobine fixe, dont le fil de sortie communique avec l’hélice primaire d’une pciite bobine d’induction parcourue par le courant de 2 ou 3 Leclanché comme avec les microphones actuels.
- « Quand on parle devant la plaque vibrante, le rapprochement de la bobine mobile donne lieu à un courant induit inverse qui se développe à la fois dans les deux bobines juxtaposées. Ce courant induit affaiblit le courant continu de la pile circulant en sens contraire : il se produit donc, d’après la loi de Lenz, un courant induit direct dans l’hélice secondaire de la bobine d’induction. Au contraire, l’éloignement de la bobine mobile fait naître un courant induit direct à la fois dans les deux bobines juxtaposées : l’augmentation consécutive du courant continu produit dans l’hélice secondaire un courant inverse.
- « Une vibration double de la plaque vibrante de ce transmetteur électro-magnétique émet donc sur la ligne un courant + et un courant— qui déterminent à l’arrivée une attraction et une répulsion des plaques vibrantes des lécepteurs.
- « La courbe des variations du courant dans l’hélice primaire est la même qu’en employant des microphones à charbon : les courants induits développés dans l’hélice, secondaire sont donc aussi les memes ; mais on a de plus l’avantage de substituer à un effet mécanique de compression occasionnant de fréquents crachements, un simple effet d’induction qui se produis dans l’espace sans aucun frottement et par conséquent sans bruits étrangers. De plus, les effets inductifs développés sont toujours proportionnels à l’amplitude des vibrations sonores, et les éclats de voix et même dès cris à tue-tête sont transmis aussi bien que la conversation à voix basse.
- « Les récepteurs téléphoniques employés ont comme le transmetteur deux bobines juxtaposées; mais la bobine fixe est de plus polarisée par un aimant permanent. Cette disposition amplifie beaucoup les effets des courants alternatifs émis par le transmetteur.
- « On peut aussi supprimer la pile du transmetteur en utilisant comme transmetteur un récepteur magnéto-électrique comme ceux qui viennent d’être décrits, avec une bobine d’induction également; mais l’effet n’est pas aussi puissant qu’avec un transmetteur électromagnétique à pile.
- « Nous revendiquons la priorité pure et simple de ce perfectionnement à la téléphonis, que nous abandonnons au domaine public par cette divulgation, heureux de contribuer ainsi au progrès de l’admirable découverte de Bell et de Gray, »
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 1 31 boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXIII) SAMEDI 10 AOUT 1889 N* 32
- SOMMAIRE. — Essai sur la consommation d’énergie dans les traitements électrométallurgiq'ues; H. Ponthière. — Recherches photométriqiies récentes sur les lampes à incandescence et à arc; A. Pàlaz. -—Nouveau système de décharge pour lignes télégraphiques; P. Le Goaziou. — Leçons de chimie; Adolphe Minet. — Sur la distribution de l’énergie par l’électricité ; Maurice Leblanc. — Vigie électrique de MM. Orecchioni et Marcillac; P. Marciliac. — Sur les équations générales du mouvement de l’électricité; P.-H. Ledeboer. — Chronique et-revue de la presse industrielle : France; Allemagne. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la transmission du travail par les courants alternatifs, par M. Maurice Leblanc. — Sur la conductibilité des électrolytes à très hautes températures,, par M. Lucien Poincarré. — Interrupteur et commutateur automatique de M. Elsas. — Influence des installations d’éclairage électrique sur les indications de la boussole à bord des navires, par Sir W. Thomson. — Nouveau dispositif pour sonneries. — Etude sur les accumulateurs Tudor, par A. de Waltenhofen. — Nouvelle pile galvanique de M. Imchenetsky. — Démonstration de l’existence des courants téléphoniques et microphoniques à l’aide du galvanomètre, par H. Rubens. — Sur l’origine géologique du magnétisme terrestre, par M. E. Hull. — Sur la réalisation des diagrammes électriques en électrostatique, par M. Perrin. — Application des moteurs électriques à la chapellerie. — La trempe électrique. — Faits divers.
- ESSAI SUR LA CONSOMMATION D’ÉNERGIE
- DANS LES •
- TRAITEMENTS ÉLECTROMÉTALLURGIQUES
- Le courant électrique est un agent métallurgique avec lequel il faut désormais compter. D’une part, les essais de sir William Sièmens pour la fusion des métaux au creuset par l’arc voltaïque, d’autre part le développement delà galvanoplastie et le raffinage du cuivre breveté par Elkington dès 1866 et appliqué depuis dans plusieurs usines françaises, allemandes, anglaises, américaines, ont conduit à la résolution de problèmes plus difficiles. Pour ne parler que des procédés entrés dans la pratique industrielle, je citerai :
- Le traitement des mattes cuivreuses installé par M. Marchese, à Casarza, près de Gênes, et à Pont-Saint-Martin, dans la vallée d’Aoste, dont j’ai donné une étude complète dans mon Traité d’èlec-tromètallurgie (l) ;
- L’extraction de l’aluminium des fluorures fondus ; brevet Bernard et Minet, usine à Creil, près
- (*) VElectrochimie et VElectrométallurgie, par H. Pon-thièn-, 1887. Paris, Gauthiers-Villars. Louvain, Peéters-Rueluis.
- Paris ; brevet Kleiner, usine à Tyldesley, Lan-cashire ;
- L’extraction du magnésium de son chlorure,
- usine à Humelingen, près Brême;
- La fabrication des cuproaluminium et des ferroa-luminium.au four électrique Cowles, usines à , Lockport (New-York) et à Milton, près de Stoke, on Trent (Angleterre) ;
- La fabricarion des mêmes alliages au creuset électrique Hérault, usine à Neuhausen (Suisse).
- Les dynamos de la « Societa anonyma Italiana di Electrometallurgia» (Casarza et Pont-Saint-Martin),
- ! sont mues par plusieurs turbines de 80 chevaux de force. La dynamo de Creil est actionnée par un moteur à vapeur de 80 chevaux. Celle de Neuhau-sen, par une turbine Jonval de 300 chevauxfournis ; par la chute du Rhin. Celle de Milton, par une 1 machine à vapeur de 650 chevaux et les quatre dynamos de Lockport, par quatre turbines mues 1 par une force hydraulique de 1 300 chevaux, donnée par le déversoir du canal de l’Erié.
- La « Cowles Electric Smelting and Aluminium C° »,
- ; commè le Syndicat anglàis Cowles, est au capital de 5 millions de dollars. L’ « Aluminium Industrie Actien Gesellscbaft » (Neuhausen), au capital de 10 millions de francs. Les maisons «Aluminium Syndicate Limited » (Tyldesley), et « Aluminium uüd Magnésium fabtik » (Humelingen), sont moins
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- importantes, mais ces quelques chiffres suffisent a montrer que la métallurgie électrique est entrée dans la période d’exploitation.
- Les procédés électrométallurgiques de réduction reposent sur l’un des principes suivants :
- Dissociation d’un composé formant anode dans une solution aqueuse;
- Électrolyse des sels métalliques en solution aqueuse (anode insoluble) ;
- Électrolyse des sels maintenus fondus par la chaleur d’un foyer extérieur.
- Dissociation d’un oxyde métallique rendu incandescent par le courant ou l’arc électrique, dans une atmosphère maintenue réductrice par l’attaque du carbone des vases et des électrodes.
- Pour abréger le langage, [nous pouvons les dénommer comme suit :
- i° Procédés èlectroly tiques par anode soluble ;
- a° Procédés èlectroly tiques par amde insoluble ;
- 3° Procédés tbermoélectroly tiques ;
- 4° Procédés èlectrothermiques.
- Peut-on déterminer dès à présent, d’une façon générale, l’ordre de mérite de ces divers modes de réduction ? Voilà la question que je me suis posée et que je n’ai pas la prétention de résoudre ici, mais sur laquelle je voudrais attirer l’attention des chercheurs. Pour autant que le permettent les renseignements que j’ai pu rassembler, je comparerai successivement, dans les traitements appliqués en grand, la pureté du métal, le rendement du minerai, l’énergie consommée ou le rendement chimique.
- A. ÉNERGIE CONSOMMÉE
- I ° Traitements électrolytiques par anode soluble.
- Le seul traitement de ce genre appliqué en grand a été installé par M. Marchese, à Casarza et à Pont-Saint-Martin.
- Énergie consommée. — Pour produire en 24 heures 2 tonnes de cuivre extrait des anodes en mattes à 55 0/0' de cuivre, 38 0/0 de fer et 27 0/0 de soufre en chiffres ronds, le débit des dynamos est
- 4 320 000
- — 1037
- 4320000 watts-seconde ou
- 9,8X425
- ca-
- lories ; ce qui correspond, en admettant un rendement électrique de 0,80 à la dynamo, à 1296 calories réellement dépensés. Le concassage, le grillage et la production de la vapeur nécessaire à la lixviiation consomment 0,32 kil. de charbon par kilo de cuivre ou 0,32 kil. X 6 600= 1 980 calories.
- La consommation totale est donc 1 296 -f- 1 980= 3 376 calories.
- Énergie théorique. — La dissociation de Cu2 S exige théoriquement 20.27 c- Par gramme-atome (65,6gr.)ou 159,4 c. par kilo de cuivre; la dissociation de Cu S exige 9,76 c. par gramme-at. ou 153,4 c- par kilo de cuivre. En admettant dans la matte proportion égale de Cu S et de Cu2 S, la chaleur théorique de dissociation de cette matte serait 156,4 c. ; mais, d’une part, le Cu SO4 de la solution voltamétrique qui se renouvelle constamment est électrolysé en partie, exigeant, ainsi qu’il est aisé de le calculer, une dépense d’énergie supérieure au double de celle qui est nécessaire pour dissocier les sulfures; d’autre part, une bonne partie du Fe2 (SO4)3 est ramené à l’état de Fe SO4. Tout cela fait que les 0,70 du courant seulement sont consacrés à précipiter le cuivre.
- 11 en résulte que l’on peut, en restant au-dessous de la réalité, admettre, dans le cas assez complexe du traitement Marchese, une énergie théorique de dissociation de 250 calories par kilogramme de cuivre, d’autant plus que je néglige ici la chaleur de séparation des sulfures de fer d’avec les sulfures de cuivre.
- Le bain seul consomme donc = a fois environ 250
- l’énergie théorique.
- Et la consommation totale est 222É. = 13 fois en-
- 250 J
- viron l’énergie théorique.
- Étant donné que le traitement par voie ignée des sulfures à 30 p. c. de cuivre exige au moins 3 kilogrammes de charbon ou 18000 calories, déduction faite du combustible employé à la fusion du métal, on voit que l’énergie dépensée dans le mode
- ordinaire est ~~~ — 7° fois l’énergie théorique.
- 20 Traitements ètectroly tiques par anode insoluble.
- On démontre aisément que Xélectrolyse ordinaire des sulfates de cuive fait une dépense d’énergie au moins double de celle qui est employée au
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- traitement des mattes dont il vient d’être question.
- 3° Traitements thermoélectriques
- Les seuls traitements de ce genre appliqués jusqu’ici sont ceux du fluorure d’aluminium ou de la cryolithe, dus à M. Graetçel (Brême), au Dv Klei-ner, à MM. Bernard et Minet.
- Énergie consommée. — Le D1' Gore, qui a fait un examen minutieux du procédé Kleiner, indique une production de 3 grammes d’aluminium par cheval-heure électrique. MM. Bernard et Minet indiquent pour leur usine de Creil 20 grammes d'aluminium par cheval-heure électrique.
- Dans ces conditions et sans tenir compte du charbon employé pour fabriquer les fluorures et pour maintenir le bain fondu, dont la quantité ne m’est pas connue,
- Le traitement Minet consomme 75X360°X10q__
- 425x200
- = 30250 calories par kilogramme d’aluminium réduit.
- Et le traitement Kleiner dans les mêmes conditions 211700 calories par kilogramme d’aluminium réduit.
- La grande différence entre ces deux chiffres peut s’expliquer parcefaitque dans le procédé Kleiner, la même matière est soumise plusieurs fois à l’action du courant.
- Énergie théorique. — La chaleur de formation du fluorure d’aluminium n’a pas été, à ma connaissance, déterminée jusqu’ici. H n’est donc pas possible d’évaluer l’effet utile dans le vase de réduction; mais, en rapprochant les chiffres qui viennent d’être posés de ceux qu’on trouvera plus loin, on verra que la dépense d’énergie au traitement Bernard et Minet est à peu près égale à celle du traitement électrothermique de Milton, tandis que celle du, procédé Kleiner est 6 à* *] fois plus éleveê.
- 40 Traitements èlectrothermiques.
- Les traitements électrothermiques appliqués sont ceux des frères Cowles et de M. Héroult; ils reposent à peu près sur le même principe.
- Énergie dépensée. — Lors de mon séjour à la fonderie Cowles à Lockport, en 1887, on produisait au four discontinu 13 grammes d’aluminium par
- cheval-heure électrique en consommant 4 kilogrammes de charbon de bois et de charbon d’électrode par kilogramme d’aluminium.
- Le premier chiffre correspond à 48860 calories par kilogramme d’aluminium.
- Les 4 kilogrammes de charbon brûlés en CO donnent 4 X 2483 X 9920 calories.
- En tout 58780 calories par kilogramme d’aluminium.
- A Milton, on produit un kilogramme d’aluminium par 50 chevaux-heures f1) ou, en admettant à la dynamo un rendement électrique de 0,80, par 40 chevaux-heures électriques.
- Cela correspond à = 25 grammes par cheval-heure électrique, et à 25317 calories par kilogramme d’aluminium. En y ajoutant (les calories fournies par le charbon consommé (chiffre de Lockport), on arrive à un total de 25317 -(- 9920 = 35237 calories par kilogramme d’aluminium.
- A Neuhausen, M. Héroult produit 300 kilogrammes d’aluminium par 24 heures avec une turbine de 300 chevaux (3) ou avec 240 chevaux-
- électriques, c’est-à-dire = 52 grammes
- par chev.-h.-él. et 12217 calories par kilogramme d’aluminium.
- En y ajoutant les calories fournies par le charbon consommé qui est moindre mais que je suppose être le même qu’au four Cowles, on arrive à un total de 12217 + 9920 = 22137 calories par kilogramme d’aluminium.
- Énergie théorique. — La chaleur de formation de A1203 anhydre est, d’après MM. Baille et Fery (2), 392,6 c. par gramme-atome (55 grammes) d’aluminium avec une approximation de ~, ou 7138 calories par kilogramme d’aluminium.
- On consommerait donc :
- A Lockport
- 58780
- 7138
- 8,2 fois l’énergie thèo•«
- nque,
- A Milton — 4»9 fois l’énergie théorique ;
- (‘) La Lumière Électrique, n" du 3 novembre iS.SS.
- (!) La Lumière Électrique, n* du 3 novembre 1888.
- (*) Anna Ms de chimie et de physique, n° de juin 1889.
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- A Neuhausen 1 fois l’énergie théo-
- 7 '48
- rique ;
- Si Von rapproche de l’énergie théorique de dissociation l’énergie effective fournie par les moteurs à vapeur ou hydrauliques, les trois chiffres deviennent respectivement 10.2, 6.1, 3.9.
- Il n’y a aucune raison pour qu’au four Cowles continu, la dépense ne descende au moins au chiffre de Neuhausen.
- 11 est intéressant de mettre en regard de ces chiffres la consommation par la méthode Deville.
- Un kilogramme d’aluminium exige à Saliridres 29,7 kil» de charbon et 3,44 kil. de sodium, lesquels ont exigé 3.44 x 7.32 = 25,18 kil. de charbon.
- En tout 29,17 + 25,18 = 54,35 kil. de charbon ou 54,35 x 6000 = 326100 calories, c’est-à-
- dire = 45,6 fois l’énergie théorique.
- J’ai négligé partout la chaleur nécessaire à la fusion, qui est peu importante.
- 11 est intéressant aussi de rechercher l’effet utile dans un traitement ordinaire par voie ignée, qui se rapproche beaucoup des traitements Cowles et Héroult.Je veux parler de la réduction des minerais de fer au foyer catalan.
- On y consomme environ 2,5 kil. de charbon de bois par kilogramme de fer métallique. En admet tant même que le 1/4 du charbon y soit brûlé en CO2 et les 3/4 en CO, cela correspond à une
- dépense de x 2480 -f- x 8080=9700
- 4 4
- calories par hilogra mine de fer.
- On sait que la réduction au haut-fourneau n’exige pas la moitié de ce chiffre.
- La chaleur de formation du sesquioxyde de fer hydraté en partant des éléments Fe2, 03, 3H20 est 191,15 c. par gr.-at. de fer (56 X 2) ou 1638 calories par kilogramme de fer.
- La consommation au four catalan est donc égale
- à =5*9 fois Vénergie théorique, chiffre peu éloigné de ceux que je viens de déterminer.
- B. —‘ RENDEMENT DU MINERAI
- Le déchet au traitement Marchese ne dépasse pas 8 0/0 du métal contenu.
- Le Dr Gore prétend que le procédé Kleinerpeut
- donner un rendement de 12,56 0/0 d’aluminium avec de la cryolithe qui en contient 13,065 0/0. On peut, en n’admettant que sous bénéfice d’inventaire, la possibilité de ce rendement presque intégral, compter dans les traitements thermoélectriques sur un déchet de 8 à 10 0/0 de métal contenu.
- Au four Cowles, la perte par volatilisation, inséparable de la température excessive à laquelle se fait la réduction et du grand dégagement gazeux qui l’accompagne, s’élève à 33 0/0 de l’aluminium du corindon. ’
- Le creuset Héroult doit donner un déchet à peu près semblable.
- C. — pureté bu métal
- Les méthodes électrolytiques et thermoélectro-lytiques permettent d’obtenir un métal très pur. M. Marchese garantit 99,7 0/0 de cuivre dans son métal; l’aluminium obtenu par le procédé Bernard et Minet, contient peu de corps étrangers. Quand ou veut l'employer seul, il est même nécessaire d’y ajouter un peu de fer pour lui donner plus de raideur.
- Quant à l’aluminium fourni par la méthode électrothermique, il contient toujours, qu’il soit obtenu comme à Lockport en traitant le corindon, ou comme à Neuhausen, en traitant l’alumine artificielle obtenue par voie humide, au moins 10 à 15 0/0 de silicium ; c’est-à-dire qu’un cuproalumi-nium renferme 2 à 3 0/0 de silicium et 18 à 17 0/0 seulement d’aluminium.
- CONCLUSION
- A ne considérer que la dépense d'énergie, les méthodes èlectromètallurgiques l'emportent sur les méthodes ordinaires par voie ignée et les chiffres-approximatif s déterminés dans la présente note, semblent montrer qu’à ce point de vue on peut mettre sur le pied d’égalité tous les modes de réduction électro-métallurgique, à parti’èlectrolyse des sels dilués par anode insoluble.
- Mais si l’on tient compte du rendement du minerai et de là pureté du métal, lesquelles dans bien des cas peuvent avoir une grande importance, le mode électro-thermique qui, pratiqué avec des moyens d’action puissants, séduit en outre par la simplicité de l’installation et le peu de soins qu’exige l’opération, prend vis-à-vis des autres une infériorité marquée. Cette infèriotitè s’explique par la difficulté d’obtenir des
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- oxydes à traiter suffisamment purs pour un état physique convenable et par les chances de réduction offertes aux métaux étrangers grâce à l’extrême température des fours.
- U serait téméraire, de donner ici' des conclusions absolues et générales vu le peu de renseignents positifs connus à ce jour sur ces questions et les variantes que les circonstances locales, le but que doit remplir le mêlai, la valeur du minerai, etc., font subir à la donnée du problème à résoudre. Je fais donc les réserves les plus formelles en disant que le mode thermo-électrique semble, toutes choses égales, l’emporter sur tes autres ; d’autant plus que la chaleur de formation des sels solides est pour bien des métaux notablement inférieure à celles des mêmes sels dissous.
- Le modeèlectrothermique, à cause du déchet et de l'impureté du métal, ne peut au, contraire prétendre qu’à la dernière place.
- Cela reviendrait, en laissant de côté le mode èlec-trolytique ordinaire par anode insoluble, trop peu connu, à classer les trois autres dans l’ordre suivant:
- Traitements lhermoélectriques ;
- — èlectrolytiques par anode soluble;
- — êlectrothermiques.
- Je fe répète en finissant. Ces quelques lignes ne sont qu’un essai et n’ont pas la prétention de résoudre une question qui, si intéiessante qu’elle soit, n’est pas encore assez connue; mais seulement de la mettre à l’ordre du jour en appelant sur elle l’attention des électriciens et des métallurgistes.
- H. Ponthière.
- RECHERCHES PHOTOMÉTRIQUES RÉCENTES SUR LES
- LAMPES A INCANDESCENCE ET A ARC
- Chacun sait que le rapport entre la quantité d’énergie représentée par les radiations lumineuses d'une source de lumière et l’énergie correspondant à la totalité des radiations émises est une fraction assez petite; ce rapport représente le rendement lumineux de la source de lumière; il indique quelle est la fraction de lenergie totale fournie à la lampe qui est transformée en radiations lumineuses.
- Ce rendement lumineux est très faible et il n’esl pas à prévoir que sa valeur pourra être sensiblement augmentée puisqu’elle dépend des conditions de température et d’incandescence des corps lumineux, Les recherches de M. Blattner ont montré que le rendement lumineux d’une lampe à incandescence ne dépassait pas 5 à 6 0/0 dans les meilleures conditions.
- Il n’existe pas une série de mesures précises sur le rendement lumineux des lampes à arc; cependant, il résulte de quelques mesures de Tyndall que ce rendement atteint à peine 10 0/0.
- Cette question vient d’être reprise dans le laboratoire de M. Nichols, professeur à la « Cornell University », et étudiée d’une manière assez complète. M. Merrit a fait l’étude du rendement lumineux des lampes à incandescence, tandis que M. Nakano, a étudié celui des lampes à arc. Ajoutons en outrequ’un troisième investigateur M. Peirce a étudié les variations du rendement mécanique des lampes à incandescence avec la durée; nous appelons rendement mécanique d’une lampe le nombre des watts exigés] par cette] lampe pour donner une intensité lumineuse déterminée.
- M. Merritta employé, dans ses recherches, deux méthodes. Dans la première, on mesure à l’aide d'un calorimètre à eau, à parois transparentes, la quantité d énergie correspondant aux radiations obscures, puis on fait la même détermination en y ajoutant encore l’action des radiations lumineuses, par l’emploi d’un récipient calorimétrique opaque. On peut à l’aide de ces deux résultats calculer le rendement. La seconde méthode, beaucoup plus simple, repose sur l’emploi de la pile thermo-électrique. Les radiations de la lampe tombent sur la pile thermo-électrique, d’abord directement, puis après avoir traversé une solution d’alun qui absorbe la totalité des radiations obscures, tout en laissant passer les radiations lumineuses.
- Voici quelques-uns des résultats obtenus. La première colonne des tableaux suivants renferme la tension aux bornes de la lampe, la seconde l’énergie W dépensée dans le filament, exprimée en watts, la troisième le pouvoir lumineux en bougies, la quatrième l’énergie lumineuse en watts, la cinquième le rendement lumineux L/W, et la sixième le rapport L/B.
- Les mesures faites sur d’autres lampes Weston et Bernstein donnent des résultats analogues.
- Les valeurs L/W du tableau suivant concor-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dent parfaitement avec les résultats obtenus par M. Blattner ; à leur intensité normale, le rendement lumineux des lampes à incandescence ne dépasse pas 5 à 6 0/0.
- Lampe Edison (16 bougies)
- AP volts w (watts) B (bougies) L (watts) L/W L/B
- 74.2 34,6 0,9 0,18 0,005 o,59
- 91,6 56,2 4,8 0,68 012 0,14
- 97,3 64,6 7,3 >,'3 OI7 0,15
- 100,3 69,3 8,9 I ,02 023 0,18
- 107,6 81,6 14,6 2,97 o;6 0,20
- 109,3 84,4 16,3 4,57 . 054 0,28
- 124,1 113,4 38,2 7,46 065 0,19
- Lampe IVestou (16 bougies); résistance ri froid, 402 ohms
- 72, ° 21,6 0,4 0,46 0,021 1,27
- «7,4 ' H’I ',3 I , 10 033 °,76
- 102,0 47,8 4,4 2,09 044 0,48
- 117,0 66,1 10,7 3,'9 048 0,30
- On voit qu’on est encore éloigné du rendement lumineux de l’organe éclairant du ver luisant; ce dernier est à la température ambiante, et pourtant la quantité de radiations lumineuses est relativement considérable. Il faudrait donc tendre à réaliser une source de lumière n’émettant que des radiations lumineuses ou tout au moins des radiations obscures excessivement faibles. L’avenir nous réserve peut être des surprises dans cette direction.
- A ce point de vue, l’arc électrique possède un rendement lumineux qui se rapproche davantage de l’unité, bien que les conditions dans lesquelles ce rendement est obtenu soient encore loin de correspondre aux conditions théoriques énumérées plus haut. Les mesures de M. Nakano sur le rendement lumineux de l’arc voltaïque offrent, à ce point de vue surtout, un grand intérêt, sans compter qu’elles complètent fort utilement nos connaissances actuelles sur les variations du pouvoir lumineux de l’arc voltaïque avec le diamètre des charbons.
- Cequicompliquebeaucoupl’étudedu rendement
- lumineux d’une lampe à arc c’est que les différentes parties de celle-ci ne sont pas à la même température ; cette difficulté n’existe pas dansles lampes à incandescence, le filament étant à une température sensiblement uniforme. Au contact de l’arc la température du charbon étant excessivement
- élevée, celui-ci émet une lumière très brillante et très vive, tandis que dans le voisinage immédiat, la température baisse assez rapidement et avec elle, et beaucoup plus rapidement encore, la lumière émise.
- Les variations de l’intensité lumineuse de l’arc avec l’inclinaison des rayons sont bien connues; les courbes qui représentent ces variations ont déjà été étudiées à maintes reprises dans ce journal. Comme les parties de l’arc et des charbons qui émettent la lumière sous différentes inclinaisons sont dans des conditions de température différentes, il en résulte que le rendement lumineux de l’arc voltaïque doit aussi varier avec l’inclinaison. Pour obtenir le rendement lumineux total, il faut faire cette mesure pour toutes les directions dans lesquelles l’arc émet des rayons et intégrer ensuite les résultats obtenus.
- M. Nakano a effectué ses mesures de l’énergie totale et de l’énergie lumineuse émise par une lampe à arc dans différentes inclinaisons, à l’aide d’une pile thermo-électrique et d’une solution d’alun. La lampe était installée sur un support permettant de la placer dans toutes les positions possibles et défaire commodément la mesure thermoélectrique des radiations émises sous un angle quelconque.
- L’épaisseur de la solution d’alun que devaient traverser les rayons lumineux était de dix centimètres. M. Nakano a fait également une expérience de contrôle en plaçant sur le parcours des radiations une solution opaque d’iode dans le bisulfure de carbone; cette solution absorbant tous les rayons lumineux, on a constaté que les rayons obscurs qui traversent la solution d’alun représentent une quantité d’énergie tout à fait négligeable. La faible absorption des rayons lumineux a été déterminée à l’aide d”une mesure photométrique. Il a été tenu compte de ces corrections dans les résultats définitifs.
- Les premières mesures ont consisté à déterminer le rendement lumineux en direction horizontale avec des charbons de diamètres différents. Les résultats obtenus montrent que ce rendement lumineux augmente graduellement au fur et à mesuré que le diamètre des charbons diminue; il existe cependant pour ce dernier facteur une limite inférieure au-dessous de laquelle le rendement lumineux ne suit plus de marche régulière par suite de réchauffement inégal de la masse entière des charbons.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Voici les valeurs numériques obtenues par M. Nakano:
- Diamètre dos charbons
- 21,1 • 8,5 •5,4 •4,3 13,7 11,0 9,5
- 7.7 6,4
- 5.7 3,2
- Rendement lumineux en o/o
- 1,48 2,16
- 2,53
- 3.12
- 3,89 5,01
- 5,86
- 7,34
- 8.13
- 4,58 5,'4
- Le rendement lumineux de l’arc voltaïque sous différentes inclinaisons a été étudié par Nakano pour 6 charbons différents, cuivrés ou non; en combinant les résultats obtenus pour des inclinaisons variant de 10 degrés en 10 degrés, on a calculé le rendement lumineux sphérique moyen; voici les valeurs de ce facteur avec les indications relatives au diamètre et à la nature des charbons
- employés. Nature Diamètre Rendement lumineux
- Numéros du charbon en mm. sphétique moyen en o/o
- I nu 21,1 6,87
- 2 nu •4’3 1 1,00
- 3 cuivré 12,7 12,66
- 4 cuivré •i,4 •3,3°
- 5 nu 9,5 •5,54
- 6 cuivré 6,4 16,60
- à celles de l’intensité lumineuse exprimée en bougies; il suffit pour s’en convaincre de se reporter aux résultats des nombreuses mesures photométriques des lampes à arc dont La Lumière Électrique a donné les principaux diagrammes.
- La conclusion qui découle des mesures précédentes est que le rendement lumineux sphérique varie d’une manière inversement proportionnelle au diamètre des charbons, du moins dans les limites des mesures; car si l’on porte le diamètre des charbons comme abcisse et le rendement lumineux comme ordonnée, on obtient sensiblement une l'gne droite.
- Les premières mesures relatives aux variations du rendement mécanique des lampes à incandes-
- Fig. 1
- Nous avons résumé dans le tableau suivant les chiffres qui donnent les variations du rendement lumineux avec l’inclinaison des rayons.
- clinaison
- Ces résultats sont en outre représentés par les courbes de la figure 1. On voit que les variations du rendement lumineux sont à peu près parallèles
- cence ont été faites par l’Institut Franklin en 1885. Depuis lors, les progrès de l’éclairage par incandescence ont été rapides; aussi l’étude du rendement mécanique des lampes à incandescence que M. Peirce a faite pour le compte de la Chicago, Burlington and Quincy Railroad C° offre-t-elle un intérêt particulier qn’elle emprunte au fait que les lampes étudiées sont des derniers types.
- Les mesures ont été faites avec le plus grand soin et ont porté sur 94 lampes, de quatre fabricants différents et toutes du type commercial; les représentants de ces quatre fabricants examinèrent la salle d’expérience et les appareils, ce qui donne une plus grande autorité aux résultats.
- Après des expériences préliminairee sur 59 lampes, les 35 restantes furent soumises aux mesures définitives; l’intensité du courant et la différence de potentiel aux bornes furent mesurées avec soin en même temps que l’intensité lumi-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- neuse de la lampe. Les mesures photométriques ont été faites d’abord sur cinq lampes types comparées directement avec l’étalon Methven de deux bougies, préalablement étalonné. Les autres lampes ont été ensuite comparées directement avec ces cinq lampes étalons.
- Les mesures ont duré du commencement de janvier à la fin d’avril de l’année courante ; durant cette période, les lampes ont été allumées pendant 820 heures environ. Les lampes achetées chez quatre fabricants différents sont désignées par les lettres A„ Bi, Cu celles qui ont été fonrnies par le fabricant dans le but d’être soumises aux essais sont désignées par les mêmes lettres affectées de l’indice 2.
- Le pouvoir lumineux moyen de la lampe a été déterminé en mesurant l’intensité lumineuse horizontale de 30 en 30 degrés et en prenant la
- Fig. 2
- moyenne des douze valeurs ainsi obtenues. L’intensité du courant et la pression aux bornes étant mesurée, on pouvait calculer facilement le nombre de watts exigé par bougie et le nombre de bougies par cheval.
- Ces mesures ont été faites pour les diverses lampes étudiées après un service de 35, 110, 200, 400, 500, 600 et 850 heures.
- M. Peirce a donné tous ces résultats sous forme de courbes; il a construit, en uutre, la courbe représentant les variations du nombre de bougies correspondant à un cheval; pour ces deux courbes, le temps a été pris comme abeisse. Pour la seconde courbe on a pris le rendement initial de la lampe comme unité et on a porté les divers rendements comme ordonnées.
- La courbe qui représente le nombre de watts par bougie va en montant, après avoir descendu un peu, d’une manière plus ou moins régulière,
- dans les débuts de l’allumage de la lampe. Quant à la courbe représentative du rendement relatif de la lampe dans ses diverses époques, elle monte tont d’abord et passe par un maximum au bout de 50 ou de 100 heures pour descendre ensuite assez régulièrement.
- Des nombreux résultats de M. Peirce nous ne donnerons que les figures suivantes. Les courbes de la première (fig. 2)*se rapportent aux lampes A,, Cj, Dj et A2, C8, D2 et représentent le nombre de watts par bougie ; celles de la seconde (fig- 3) qui se rapportent aux mêmes lampes donnent le rendement en bougies par cheval.
- Nous donnons en outre dans le tableau suivant, pour chacune des lampes, le nombre de watts par bougie exigé en moyenne pendant la durée des expériences (deuxième colonne) et l’intensité
- F'g. 3
- moyenne, en pour cent de l’intensité sième colonne). initiaie(troi-
- Lampes Watrs par bougie (moyenne) Rendement moyen
- Ai 5**5 67
- a2 4,83 64
- B 4,58 77
- Ci 5,80 60
- C2 5,36 82
- Di 4,92 98
- Do 4>92 90
- Si l'on classe tous les résultats de M. Peirce, on arrive à la conclusion suivante. Plus le rendement initial de la lampe est élevé, c’est-à-dire plus le nombre des watts exigés par bougie au début est faible, plus les variations sont grandes. La courbe des watts par bougie monte assez rapidement, tandis que celle du rendement relatif s’abaisse.
- Si le rendement initial est faible, les variations
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- sont aussi très petites et les deux courbes sont très peu inclinées. La différence est par exemple frappante entre les lampes qui exigent au début de 3,5 à 3,8 watts par bougie et celles qui en exigent 4,7 à 5. En fin de compte le rendement moyen des premières lampes est inférieur à celui des secondes.
- Voici à cet égard quelques chiffres significatifs :
- Lampes qui exigent par bougie Rendement moyen watts par bougie Rendement moyen en 0/0 du rendement initial
- De 3,5 à 3,8 watts A 5 >59 66
- B 5 »°9 7'
- C 4,61 82
- De 3,8 à 4,1 watts A 6,07 67
- B 5,25 73
- C 4,54 86
- D 4,57 88
- De 4,1 à 4,4 watts A 5,39 «4
- B 4,81 «7
- C 4,79 90
- De 4,4 à 4,7 watts C . 5,60 82
- D 4,75 98
- De 4,7 à 5,0 watts D 4,97 TOI
- Les chiffres qui précèdent n’ont pas été obtenus à l’aide d’une seule lampe; chacun d’eux est la moyenne des résultats fournis par cinq ou six lampes du même type.
- Les conclusions que l’on peut en tirer sont donc des plus précieuses.
- Avant de décider du mérite d’un type de lampes, il ne faut pas seulement se borner à la considération du nombre des watts exigés par bougie au début de l’allumage ; il faut tenir compte de la variation de ce facteur. Telle lampe dont le rendement initial est très élevé, possède un rendement très faible au bout d’un allumage de quelques centaines d’heures, en sorte que le rendement moyen pendant cette période est en fin de compte plus faible que celui d’une lampe fort inférieure au début.
- A. Palaz
- NOUVEAU SYSTÈME Pli
- DÉCHARGE POUR LIGNES TELEGRAPHIQUES
- Ce système a pour but de produire la décharge d’une ligne télégraphique en la mettant un moment à la terre après chaque émission de courant. Le moyen employé est entièrement nouveau et présente d’importants avantages sur les systèmes divers, mécaniques ou électriques, proposés pour obtenir le même résultat.
- La figure 1 montre le fonctionnement de ce sys-
- Fig. 1
- tème, basé sur une nouvelle application de la bobine d’induction.
- M est un manipulateur théorique d’appareil élégraphique quelconque, Morse ou autre, auquel aboutissent le récepteur R, la ligne L et la pile P. T figure la plaque de terre, et PL est la pile de ligne.
- L’hélice primaire d’une petite bobine d’induction B est intercalée entre la pile et le manipulateur, et dans l’hélice secondaire est intercalé un électro-aimant E à une bobine, dont l’armature est placée à peu de distance du pôle N d’un aimant permanent NS.
- Les courants qui passent dans la bobine de l’électro-aimant déterminent dans son noyau et dans l’armature, aimantée par l’influence du noyau, des polarités variables avec le sens des courants. L’armature, mobile entre les deux butoirs b et b’ est donc attirée ou repoussée par l’aimant, suivant que son pôle est de nom contraire ou de nom semblable à celui de l’aimant.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’installation ainsi faite, quand on abaisse le manipulateur M, le courant s’élance sur la ligne : en traversant l’hélice primaire de la bobine d’induction B il développe dans l’hélice secondaire un courant induit inverse, qui, produisant dans le noyau et l’armature un pôle de nom contraire à celui de l’aimant N, maintient l’armature contre son butoir de reposé. Aussitôt qu’on relève le manipulateur, la rupture du circuit primaire fait naître dans le circuit secondaire un courant induit direct qui développe dans le noyau et l’armature un pôle de même nom que celui de l’aimant.
- L’armature est donc repoussée énergiquement contre le butoir b', et à ce moment la ligne, reliée par un boudin flexible à l’axe de l’armature, est mise à la terre par la rencontre du ressort-lame l et du butoir V communiquant directement à la terre. Ce coup de fouet permet à la ligne de se décharger.
- Dès que le courant induit direct a cessé, l’armature est rappelée contre son butoir de repos par l’attraction de l’aimant N S, et la ligne revenue à l’état neutre est prête pour une nouvelle émission.
- Pour la réception des signaux dans le récepteur R, la bobine d’induction se trouve en dehors du circuit, son intercalation étant alors complètement inutile.
- Comme on le voit, cette méthode de décharge, basée sur les deux effets distincts des courants induits de fermeture et d’ouverture, est des plus sûres; elle n’ajoute au circuit de ligne qu’une résistance insignifiante, celle de l’hélice primaire de la petite bobine d’induction. Grâce à la force électromotrice des piles de ligne généralement employées, qui dépasse 50 volts pour une ligne de longueur moyenne, l’hélice primaire n’a besoin d’ètre formée que de quelques mètres de fil, une quinzaine tout au plus, pour que l’induction énergique développée dans l’hélice secondaire suffise à assurer toujours le coup de fouet de décharge.
- On a aussi l’avantage de mettre les organes de décharge directement sous l’influence du courant de ligne, sans relais spécial augmentant la résistance et la durée de l’état variable, comme dans le relais d’Arlincourt.
- L’emploi du coup de fouet provoqué par l’induction finissante, présente de grands avantages pour la marche des récepteurs actionnés directement ou par l’intermédiaire de relais translateurs, également pourvus de ce système de décharge.
- En résumé, ce système peut être utilisé toutes les fois qu’on a besoin d’éviter les inconvénients du courant de retour sur les longues lignes, ou ceux de l’extra-courant de rupture en local.
- Le coup de fouet peut être utilisé avec non moins d’avantages avec des récepteurs à armature polarisée, car il peut servir à émettre sur la ligne un courant négatif provoquant le rappel de l’armature polarisée attirée sous l’influence du courant positif. 11 suffit de relier le butoir b" de la figure 1 au pôle d’une pile dont le pôle -f- est mis à la terre. On obtiendrait ainsi les effets du manipulateur à double courant avec un manipulateur à à simple courant, sans compliquer en rien la construction de ce dernier.
- Si l’on veut que la même pile de ligne serve à l’émission des deux courants + et —, il
- Fig. S
- suffit d’ajouter sur l’axe de l’armature de la figure 1 un bras supplémentaire isolé de l’axe par un manchon d’ivoire, et de disposer les communications comme l’indique la figure 2. Les pôles de la pile de ligne aboutissent à deux boudins flexibles b b' reliés l’un à l’armature, l’autre au bras supplémentaire. Au moment de la fermeture du circuit par le manipulateur, le courant induit inverse développé dans l’hélice secondaire laisse les communications comme le montre la figure 2: le circuit du courant -f- est alors le boudin b', le bras supplémentaire et son ressort-lame l, le butoir 1, le fil M et la borne de contact du manipulateur, la ligne reliée à celui-ci, la terre au poste d’arrivéé, la terre T de la figure 2, le butoir 2, l’armature et enfin son boudin b relié au pôle. Quand l'émission cesse, le courant induit direct porte l’armature et son ressort-lame l’ sur les butoirs 3 et 4, et le ressort-lame l du bras supplémentaire sur le butoir 5 : le pôle négatif est mis directement à la ligne L et le pôle positif à la terre T. Un courant négatif est donc émis sur la ligne et rap-
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- pelle au repos l’armature polarisée du poste d’arrivée.
- Ce mode d’émission du courant négatif par l’induction finissante peut être utilisé avec avantage en dehors de la télégraphie toutes les fois que des armatures exécutent des mouvements très rapides, comme celles des électro-diapasons, des horloges électriques, des compteurs de tours, etc. Les courants alternativement renversés se prêtent évidemment beaucoup mieux à des effets rapides que les courants simples et le rappel des armatures est plus prompt et plus sûr.
- P. Le Goaziou
- LEÇONS DE CHIMIE (*).
- Préparation. — Isolés pour la première fois par H. Davy en 1808, au moyen du même procédé que ce savant avait employé dans ses recherches sur les bases alcalines.
- Bunsen et Matthiessen ont obtenu ensuite les métaux par l’électrolyse de leurs chlorures, à l’état de fusion ignée.
- Crookes électrolyse les chlorures de ces métaux en dissolution, à une température de ioo°, en adoptant le mercure comme électrode négative.
- Caron prépare d’abord un alliage de zinc de ces métaux en mélangeant en proportions définies leurs chlorures avec du zinc en grenaille et du sodium. Il distille ensuite cet alliage dans un creuset de charbon, le zinc se volatilise, le métal alcalino-terreux reste comme résidu.
- Lies-Boudard et Jobin réduisent l’iodure de calcium par le sodium.
- LES MÉTAUX (Suite)
- Deuxième famille
- CALCIUM
- Poids moléculaire, Ca = 40
- Équivalents j Chimique.......
- n I Electrochimique
- Poids atomique, Ca = 40 ...... 20
- ..... 0,2072 milligr.
- Première section (Alcalino-terreux)
- Calcium,
- Strontium,
- Baryum.
- Généralités. — La propriété qu’ont les métaux alcalino-terreux de décomposer l’eau, à la température ordinaire, les rapprochent des métaux alcalins. Ils s’unissent facilement à l’oxygène et les halogènes. Leurs oxydes sont irréductibles par la chaleur. Ils sont diatomiques ; ils ont par conséquent un poids atomique double de l’équivalent, de même que tous les éléments d’atomicité paire.
- Ils présentent entre eux une grande similitude si l’on considère la forme cristalline de leurs carbonates, sulfates, chlorures, etc. Le calcium est plus répandu dans la nature que ses congénères, on le trouve en grandes couches à l’état de : carbonate (calcaire) ; sulfate (gypse); carbonate double de chaux et de magnésie (dolomie) ; silicate (wollastonie).
- Les principaux minerais du baryum sont : la barytine ou sulfate de baryte ; la withérite ou carbonate de baryte.
- Et ceux du strontium : la célestine ou sulfate de strontiane ; la strontianite ou carbonate.
- Propriétés physiques. — Couleur jaune, rappelant le métal des cloches; cassure grenue, malléable, fond au rouge. Dureté voisine de celle du spath calcaire.
- Densité 1,58; conductibilité électrique 17, celle de l’argent étant 100. Constante thermique, 7.
- Propriétés chimiques. — Attaque l’eau à la température ordinaire. 11 se conserve très longtemps à l’air sec après s’être recouvert d’une poudre grisâtre (chaux). 11 est attaqué par le chlore, le brome, l’iode ; lentement à froid ; très vivement, avec incandescence même à chaud. Les acides sulfurique, azotique, chlorhydrique le dissolvent. Il attaque le zinc-éthyle.
- Analyse. — Le calcium fait partie du cinquième groupe, si l’on suit la méthode analytique donnée dans un article précédent (3).
- On le dose à l’état de sulfate. 11 se distingue du magnésium, parce qu’il précipite par le carbonate d’ammoniaque et que ce dernier ne précipite pas par ce réactif.
- Une solution de sulfate de chaux ne précipite pas au sel calcium et précipite au contraire un sel
- (l) La Lumière Electrique du 27 juillet 1889.
- (*) Voir La Lumière Electrique du 20 juillet.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 1:6?
- 4e strontium ou de baryum ; c’est ce qui distingue le calcium de ces deux derniers métaux.
- Chaleurs de formation des principaux composés du calcium.
- Noms des composés Formules Poids moléculaires Chaleurs dégagées
- mesurées calculées
- Chaux Ca 0 56 72 ni 200 294 72 164 150.1 219.1 187,6 168 135,4 98 '77,9 150.6 219.6 187.6 168 135.4 98.4 178,2
- Hydrate Ca O2 H2
- Chlorure Ca CP
- Bromure Ca Br2
- Induré Ca I2
- Sulfure Ca S
- Azotate Ca Az2 O» .,..
- STRONTIUM
- poids moléculaire, St = 87,^5 Poids atomique, St = 87,5
- Équivalents f Chimique..^.......... 43,75
- 1 ( Electro-chimique.... 0,45
- 4533 milligr.
- Propriétés physiques et chimiques, — Couleur jaune, un peu plus foncée que celle du calcium. Densité, 2,54. 11 brûle comme le calcium et se comporte comme ce dernier, vis-à-vis des halogènes, de l’eau, des acides. 11 fond au rouge naissant, Sa conductibilité électrique est 6,71 à 20°, celle de l’argent à o° étant 100, Constante thermique, 3.
- Analyse. — Il fait partie du même groupe que le calcium, c’est-à-dire du cinquième groupe. 11 précipite par le carbonate de soude; caractère commun avec le calcium, le baryum et le magnésium, il précipite par le carbonate d’ammoniaque, comme le calcium et le baryum, il précipite par le sulfate de calcium comme le baryum. Finalement il se distingue du baryum en ce que les sels barytiques précipitent par l’acide hydrofluosilicique et le chromate de potassium étendu; tandis que les sels de strontiane ne précipitent pas avec ces reactifs.
- La grande difficulté qu’on a eue jusqu’à ce jour d’isoler ce métal, n’a pas permis d’en faire une étude complète. 11 ressemble à l’argent, attaque l’eau à la température ordinaire en dégageant de l’hydrogène et en formant de la baryte. Use couvre
- d’une pellicule terreuse lorsqu’on l’expose à l’air, U fond au rouge. Constante thermique, 68,1.
- Chaleurs de formation des principaux composés du strontium
- Noms (les composés Formules ♦ Poids moléculaires Chslcurs dégagées
- mesurées cutculées
- Strontiane... Hydrate Chlorure Sr O2 '03,5 121.5 '58,5 247.5 119.5 211.5 158.2 227.2 195,6 176 106 186 158.6 227.6 195.6 176 106,4 186,2
- Sr O2 H2 Sr Cl2
- Bromure Sr Br2
- Sulfure Sr S
- Azotate Sr Az2 O»
- BARYUM
- Poids moléculaire, Ba = 137 Poids alomique, Ba = 137
- Équivalents I 9limicll,e......... 68>6
- Equivalents j E|ectrochimique.... 0,7107 mj,|igrf
- Analyse. — Les caractères distinctifs du baryum se déduisent de ceux du calcium et du strontium.
- Chaleurs de formation des princij aux composés barytiques
- Noms des composés Formules Poids moléculaires Chaicurs dégagées
- mesurées calculas
- Baryte Chlorure Ba O 153 208 297 261 28 65,4 45,8 12,3 56 28.4 65.4 45,8 '2,3 56,2
- Ba Cl2
- Bromure Ba Br*
- Induré Ba l2
- Azotate Ba Az2 O....
- Observations. — i° Parmi les chiffres inscrits dans les différents tableaux des chaleurs de formation, ceux qui correspondent aux sels dont le radical acide est composé d'oxygène représentent la somme des calories développées dans la formation de leurs oxydes et dans la combinaison de ceux-ci avec les acides hydratés. Ce sont ces chaleurs de formation qu’on emploie dans les calculs électrolytiques pour déterminer la force électromotrice des piles et la force électromotrice minima de décomposition des électrolytes ;
- 20 Ces chaleurs de formation peuvent se calculer en se basant sur celles des composés potas-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 263
- siques où le radical acide est le même et les constantes thermiques de M. Tommasi,
- Les chiffres qu’a donnés ce savant pour représenter ces quantités, se rapportent aux formules des équivalents. Le mode de calcul variera avec l’emploi de la notation atomique ; nous établirons les formules applicables à chaque cas particulier, soient :
- A. La chaleur de formation des composés potassiques, correspondant à leurs poids moléculaires, exprimés en grammes.
- 0 La constante thermique pour chaque métal telle que l’a établie M. Tommasi.
- C La chaleur de formation d’un composé métallique à déterminer par le calcul.
- (A) Premier cas. Le composé potassique correspondant ne renferme qu’un seul atome de potassium.
- () Le métal est d’atomicité impaire; le radical acide entre dans le composé considéré avec le même coefficient que dans le composé potassique. On aura :
- C = (A - 6) (1)
- () Le métal est d’atomicité impaire. L’élément électro-négatif existe dans le composé avec un coefficient égal à n, alors que dans le composé potassique, le coefficient du même radical électronégatif est égal à l’unité. L’équation (1) devient
- C = h [A — 0]
- (y) Le métal est d'atomicité paire. Soit n le rapport entre le coefficient du radical électro-négatit qui entre en combinaison avec ce métal et le coefficient du même radical dans le composé potassique. On aura encore
- C = 11 [A - 0]
- (B) Second cas. — Le composé potassique correspondant renfei me deux atomes de potassium.
- () Si le métal entrant dans la combinaison dont on cherche la chaleur de formation est d'atomicité impaire, le nombre de ses atomes est égal à celui des atomes du potassium.
- () Le métal est d’atomicité paire; le nombre de ses atomes est égal à la moitié de celui des atomes du potassium.
- Dans les deux hypothèses, si nous appelons;/ le 'apport entre les Coefficients du radical électro-
- négatif qui entre dans le composé dont on cherche la chaleur de formation et dans le composé potassique de même espace, nous pouvons écrire la formule générale :
- C = n [A — 2 »]
- 3° Nous avons donné à diverses reprises l’équation qui permet de calculer la force électromotrice en fonction des chaleurs combinaison.
- E = 0,04355 c
- Le terme c qui entre dans cette formule n’a pas la même valeur que le symbole C des formules précédentes. Ce dernier représente comme nous l’avons dit plus haur, la Chaleur de formation des molécules chimiques où les éléments constituants entrent avec des poids atomiques exprimés en grammes. Le terme c représente la quantité de chaleur dégagée dans la formation d(une molécule chimique ou les divers éléments constituant, entre eux des poids proportionnels, correspondent à un seul équivalent du radical électronégatif, quelle que soit la formule chimique ; c’est-à-dire à une quantité de ce radical représentée par son poids atomique, exprimé en grammes ou moitié de ce poids suivant qu’il est d’atomicité impaire ou paire.
- Adolphe Minet.
- (à suivre.)
- SUR LA DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE
- PAR L’ÉLECTRICITÉ (<)
- TROISIÈME PARTIE
- TRANSMISSION DU TRAVAIL AU MOYEN DES COURANTS ALTERNATIFS
- 1
- Solution proposée
- Alimentation des inducteurs. — En général, la consommation d’énergie dans les inducteurs d’une dynamo ne doit guère dépasser le vingtième de celle qui est effectuée dans l’armature. Elle est
- 0) Voir La Lumière Électrique du 3 août 1889.
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- 264
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- assez faible pour qu’on puisse opérer un transport, même à grande distance, au moyen de courants de tension médiocre qui n’aient pas besoin d’être transformés sur le iieu d’emploi.
- Il est évident d’ailleurs que si cette énergie n’était pas transmise avec le même rendement que celle qui est destinée à l’alimentation des réceptrices, cela n’influerait pas sensiblement sur le rendement général du système.
- On peut donc alimenter les inducteurs d’une réceptrice par un courant continu qui n’aura subi aucune transformation, alors qu’on ne pourrait alimenter de la même manière son armature.
- Ce serait un très grave inconvénient s’il fallait installer deux lignes, l’une pour le service des inducteurs, l’autre pour celui des armatures. Nous
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- rl
- 'O
- Fig. 25
- allons voir qu’il est facile d’envoyer les deux courants sur la même.
- En effet, supposons qu’entre deux bornes a et b on maintienne une différence de potentiel variable :
- H — A+BsinaitY
- Nous pourrons les relier par deux circuits : l’un renfermant :
- 1° Une bobine ayant Une résistance p très faible et un coefficient de self-induction A très élevé ;
- 20 Les inducteurs de la réceptrice dont nous désignerons la résistance par R et le coefficient de self-induction par L.
- L’aufre circuit comprenant :
- l° Un condensateur de capacité c qui le coupe :
- 20 L’armature de la réceptrice dont nous dési-
- gnerons la résistance par r et le coefficient de self-induction par /.
- Soient I et I' les intensités des courants qui traversent le premier et le second circuit.
- Nous aurons à chaque instant, pour le premier circuit :
- A + B sin 2 « ^ «- (p + R) I + (A + L)
- pour le second circuit :
- . rx1 / ffi d \
- À -h B sin 2 iz 7^ «= r r + p^-
- Vdt
- Posons :
- I
- J + K *in 2 n
- On trouve que la première équation sera satisfaite si l’on pose :
- A =* (p + Rï J
- B = (p + R) K cos 2 71 <p + (A + U K sin 2 n ®
- O = — (p + R) K sin 2 7t p +• (A + L) K cos 2 71 p
- d’où
- J = —A____
- J p + R
- , 2 71 A + L
- ! y/<P + R)‘+^(A+ L)*
- j
- : Le courant continu déterminé par la constante A se propagera en vertu des seules lois de Ohm dans :1e premier circuit, tandis que le courant alternatif
- déterminé par le terme B sin 2 ti ^ sera presque
- complètement arrêlé par la self-induction du circuit si la période T est très courte.
- Enfin, si le coefficient A est très grand, les variations du potentiel aux bornes des inducteurs seront extrêmement faibles. De cette façon, on n’introduira pas de courants de haute tension chez le consommateur.
- Considérons maintenant le second circuit :
- Si nous comptons le temps à partir de l’époque où un régime régulier se sera établi, la différence „ de potentiel entre les deux plaques du condensa-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 205
- teur sera donnée à chaque instant par une expression de la forme :
- h +
- 1 dt
- Posons
- I' = K' sin 2 h ^
- il viendra :
- A+Bsin2it^.=rK'sin2n^—+ ^ l K' cos 2u ^ —+ + b~~c ?QS 3 * (t ~ ^ )
- d’où
- A = b
- B = r K' cos 2 7c J+ l K' — l- K' ^ sin 2 it <p'
- O = — r K' sin 2 ic æ' + f ^ K' — - — K'') cos T \T C 21! ) .
- Si l’on fait
- • Ta 4 t.* L
- on a :
- Si l’on appelle du l’angle dont aura dû tourner l’armature pour faire varier le coefficient M de la quantité d M, le couple moteur sera propor-
- ,, d M tionnelall' -r-
- Nous nous retrouverons exactement dans les mêmes conditions que si l’on employait des courants continus, si nous faisons en sorte que d'M
- le produit I’ —— soit toujours de meme signe et
- d CO
- ne considérons que sa valeur moyenne.
- i r ^ d t
- a co
- Pour cela, il faut et il suffit que la vitesse relative de l’armature par rapport aux pôles soit constante et rigoureusement déterminée, ce que l’on peut obtenir en faisant tourner les pôles de l’inducteur avec une vitesse w telle qu’en désignant par O celle de l’armature, on ait à chaque instant :
- Q — u, = constante
- sin 2 ii ç' = o cos 2iz <f’ = i K' = -
- Non seulement l’interposition du condensateur s’oppose au passage du courant continu, mais si on détermine convenablement sa capacité, les effets de la self-induction sont neutralisés.
- On peut intercaler un transformateur ordinaire dans le circuit de l’armature, mais il convient de placer le condensateur dans son circuit primaire.
- 11 est donc facile de transmettre à la fois dans une même ligne un courant continu et un courant alternatif et de les recevoir séparément à l’arrivée, comme s’ils étaient amenés par deux lignes distinctes.
- Cela nous permettra d'alimenter les inducteurs d’une dynamo réceptrice par un courant continu et son armature par un courant alternatif.
- La réceptrice peut tourner à une vitesse quelconque cotnme si elle était alimentée par un courant continu.
- Si l’on désigne par M le coefficient d’induction mutuelle de l’inducteur supposé fixe et de l’armature d’une réceptrice, le travail produit par un déplacement infiniment petit de l’armature aura toujours pour expression.
- Nous pouvons faire tourner les pôles des inducteurs au moyen d’un simple jeu de balais.
- Considérons en effet un anneau Gramme fixe; si nous y lançons un courant continu, nous développerons deux pôles situés sur le diamètre qui joint les points de contact des balais. Faisons tourner ces derniers, nous entraînerons les pôles dans leur mouvement.
- Nous pouvons déterminer de même la rotation des pôles des inducteurs d’une réceptrice alternative. On verra représenté par les schémas suivants un dispositif qui permet d’y arriver.
- Les inducteurs sont constitués par des anneaux du genre Paccinotti. Ceux-ci sont formés avec des cercles de fer convenablement découpés et isolés les uns des autres pour éviter la production des courants de Foucault.
- Les bobines b b sont reliées aux touches consécutives d’un collecteur cc sur lequel s'appuient deux balais (3 p.
- Le moteur tel qu’il est représenté comporte six pôles alternativement positifs et négatifs. Il est facile de n’employer que deux balais pour déterminer le passage dans le sens voulu de tous les courants qui doivent sillonner les anneaux inducteurs, quelque soit /l’angle dont aient tourné les I balais par rapport au collecteur. Ce problème à
- 1 NM
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- 266 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- été résolu pour les armatures de toutes les machines multipolaires à courants continus, récentes.
- 11 suffira donc de faire tourner les balais p p pour faire tourner en même temps les pôles inducteurs.
- L’armature de ce moteur est constituée par six bobines identiques eri forme de V. L’une d'elles est représentée en B. Elles sont toutes supportées par des étriers que constitue une étoile à 6 bran-
- Fiv, se
- ches, et un cerclage extérieur les empêche de s’éloigner de l’axe.
- Toutes ces bobines sont reliées dans un même circuit, de façon que les forces électromotrices développées dans le circuit mobile à un même instant soient toutes de même sens.
- Les fils d’entrée et de sortie de ce circuit aboutissent à deux disques circulaires D et D' sur lesquels s’appuient des frotteurs F et F'. Ces derniers sont chargés d’amener le courant alternatif qui doit circuler dans l’armature.
- Pour que la vitesse relative des pôles inducteurs par rapport à l’armature soit constante, nous avons adopté la disposition suivante :
- Les bobines de l’armature débordent les inducteurs du côté de l’axe de façon qu’elles puissent
- être induites par un autre système d’électroaimants EEE.....
- Ceux-ci, au nombre de six, sont régulièrement disposés le long d’une circonférence, sur un plateau de fer G G mobile autour d’un axe xy.
- Ils sont parcourus par le courant continu, destiné à l’alimentation des inducteurs et qui s’yrend par les frotteurs ff et les disques dd', (11 gagne ensuite les inducteurs par les balais PP.)
- Les pôles dirgés vefs l’armature sont alternativement positifs et négatifs, comme il est représenté sur les figures. Les circuits magnétiques se
- Fig. 27
- ferment, après avoir traversé l’armature, dans un anneau de fer H qui lui est fixé.
- On petit considérer l’ensemble formé par ces électro-aimants et les portions des bobines de' l’armature situées en face d’eux, comme constituant une petite dynamo à courants alternatifs dont la fonction sera défaire tourner les balais pp.
- Etant données ses faibles dimensions, elle pourra se lancer toute seule dès qu’on lui enverra le courant. En tout cas, il suffira de lui communiquer une impulsion à la main, au moyen du volant W. Le plateau GG et, par suite, les balais P P prendront alors, par rapport à l’armature, une vitesse relative telle qu’un sixième de tour soit effectué pendant le temps T/2 (T étant 1 la période du courant alerriatif).
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- Les pôles des inducteurs tournant avec les balais PP, se déplaceront toujours avec la même vitesse par rapport à l’armature; le problème est donc résolu.
- Si, au lieu de relier chaque touche du collecteur cc avec la bobine b qui en est la plus voisine, nous la relions avec la bobine diamétralement opposée, les pôles tourneront toujours avec la même vitesse que les balais, mais en sens opposé.
- Alors l’armature tendra à tourner en sens inverse du plateau G G, et lorsqu'elle aura pris sa vitesse normale, celui-ci demeura fixe ainsi que les balais PP.
- En résumé, le couple moteur développé sur l’armature ne dépendra que des intensités des courants qui la traverseront elle et les inducteurs et, à intensités égales, la force contre électromotrice qu’elle développera ne dépendra que de ta vitesse de rotation. Quant au système d’inducteurs auxiliaires, il se mettra en route automatiquement, chaque fois que, par suite des variations de l’effort résistant, la vitesse de l’armature changera, mais le plus souvent il sera au repos. II ne doit donc donner lieu qu’à un entretien insignifiant.
- Le rendement de cette machine peut être aussi élevé que celui d'une réceptrice à courants continus.
- Nous avons vu que le rendement d’un pareil système était une fonction de la différence de phases cp existant entre les variations de l’intensité du courant alternatif et celles du potentiel électrodynamique de l’inducteur par rapport à l’armature.
- Avec les dynamos alternatives ordinaires qui doivent tourner à une vitesse rigoureusement déterminée, la valeur de <p varie à chaque instant, suivant la grandeur dù travail qu’on demande à la machine. Ce phénomène est analogue à ce qui arriverait si on maintenait constante la vitesse d’une réceptrice à courants continus en faisant varier le calage de ses balais suivant la grandeur de l’effort résistant.
- Dans le cas actuel, la concordance des périodes des deux fonctions désignées plus haut étant toujours assurée, nous pouvons faire en sorte que la différence de leurs phases ait une valeur constante correspondant au meilleur rendement. C’est ce que l’on fait dans les réceptrices à courants continus lorsque l’on cale les balais dans la position où une même intensité de courant développera un couple moteur maximum, la vitesse
- de rotation variant avec la grandeur de l’effort résistant.
- Pour que ce résultat soit obtenu, il faut et il suffit que toutes les fois que l’intensité du courant alternatif lancé dans l’armature s’annule, la position relative des pôles et de l’armature soit la même.
- La position de; pôles est déterminée par celle des balais pp, 11 faut donc que les petits inducteurs EE repassent aux mêmes points toutes les fois que l’intensité I' devient nulle.
- Le travail qu’effectuent ces électro-aimants en tournant autour de l’axe xy est très faible, mais varie néanmoins avec la vitesse de rotation des balais, ils ne pourront donc pas repasser exactement par les mêmes positions toutes les fois que l’intensité I's’annulera.
- Mais si chacun de ces électro-aimants n’occupe qu’un faible emplacement sur le plateau qui les supporte, un très petit retard apporté dans leur marche amènera une grande variation dans la grandeur de l’effort moteur développé sur l’axe xy.
- Il en résulte que quelles que soient les variations de vitesse de l’armature, les pôles de l’inducteur auront très sensiblement la même position relative par rapport à elle, toutes les fois que l’intensité du courant qui la traverse s’annulera.
- Le résultat cherché peut donc être obtenu de la manière la plus simple.
- Nous avons déjà pu vérifier une partie des divers résultats que nons avons annoncés dans cette étude. Nous espérons avoir bientôt à notre disposition une machine telle que celle décrite en dernier lieu, et après l’avoir essayée, nous présenterons une nouvelle étude purement expérimentale.
- Si nos prévisions sont justifiées, on pourra transmettre une quantité de travail quelconque avec des courants alternatifs, dans des conditions de rendement et d’utilisation des matériaux égales à celles qu’on peut obtenir en se servant de courants continus, et sans employer aucun appareil compliqué.
- Alors, l’emploi des courants alternatifs fournirait le plus souvent une solution suffisamment générale du problème de la distribution de l’énergie par l’électricité, et on bénéficierait de la grande simplicité de transformation de ces courants.
- Maurice Leblanc.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- VIGIE ELECTRIQUE
- DE MM. ORECCHIONI ET MARCtLLAC
- Dans un précédent numéro^), nous avons entretenu les lecteurs de La Lumière Électrique d’un mo-dèlede bateau sous-marin destiné à prévenir les collisions des grands paquebots et auquel nous avions donné le nom significatif de vigie sous-marine. Au point de vue mécanique, on a pu, ainsi qu’il était permis de le prévoir, relever quelques vices de fonctionnement qui, lors des essais, n’avaient pas été mis en évidence. Tout système étant nécessairement perfectible, la question une fois engagée. a été serrée de très près et aucune critique n’a été repoussée a priori, mais bien au contraire,
- Fig. 1
- recueillie avec soin et analysée. Aussi espérons-nous avoir atteint un résultat appréciable en donnant à l’appareil, après une année de recherches, une forme plus maniable, plus pratique, et débarrassée de quelques menus inconvénients. Nous rappellerons brièvement avant de détailler le nouvel appareil, le principe du premier avertisseur de chocs et ses dispositions d’ensemble.
- Considérons un véhicule en marche, précédé à distance en outre de son attelage, d’un cheval rpené à très longues guides, qui obéirait à la pression des rênes latérales et du mors transversal. J1 est clair que lorsque l’équipage appuiera à droite, par exemple, si le cheval mis en flèche est sensible, on pourra le guider également à droite, tout en lui laissant conserver sa distance. Imaginons que pendant la marche, un obstacle peu visible, un fil métallique tendu très bas, fasse
- abattre ou broncher le cheval de flèche; l’équipage entier sera prévenu de la présence et du danger de cet obstacle.
- Dans le cas actuel (fig. i) le coursier est une torpille actionnée électriquement, le mors est un balancier placé à angle droit avec le grand axe de celle-ci; les rênes consistent en deux câbles conduisant le courant moteur; enfin la force directrice est l’action combinée du courant qui anime la torpille et du balâncier qui porte les câbles électro-tracteurs et qui produit les mouvements sur bâbord ou tribord, du navire à protéger.
- La vigie sous-marine consistait (fig. 2), comme presque tous les types de torpilles, en un corps
- cylindrique terminé par deux pointes coniques, l’une A supportant un ensemble de leviers verticaux FR, qui signalaient ou paraient les chocs, l’autre supportant l’hélice H, un gouvernail d’immersion D à double palette, et la barre-guide G qui remplace le gouvernail de direction (Voir pour les détails de construction, le n° 37 de 1888). Dans le cylindre central se trouvait la machine motrice. Les dimensions de l’appareil ont peu varié. Actuellement, elles sont de 6 m. 50 entre perpendiculaires et de 0,40 de diamètre.
- Nous avons dit dans notre précédente étude que le rôle de la vigie était celui-ci : dans les cas de brumes épaisses ou de voisinage de glaces flottantes, dans les cas aussi de parages reconnus dangereux, d’écueils mal connus ou peu visibles, on décroche du porte-manteau où il est suspendu en temps normal comme un simple canot, l’aver-
- (l) N1 37, du 15 septembre 1888.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÊ 369
- tisseur de chocs ou vigie électrique et on le met à la mer pour un temps plus ou moins long. On emprunte alors temporairement (et nous ne saurions trop insister sur ce point) à la machine générale du bord, qui est couramment de plusieurs centaines de chevaux, la force nécessaire pour mettre en mouvement la génératrice électrique qui actionne à son tour, la réceptrice de 50 chevaux contenue dans les flancs de la vigie. — Aussitôt, celle-ci gagne son poste d’avant-garde, en raison de l’excès de vitesse qu’on lui donne sur le navire à protéger. — Cette différence en excès est de près du quart de la vitesse actuelle du vapeur et elle est nécessaire :
- i° Pour que la torpille-vigie tende convenablement les câbles qui la relient au vaisseau et qui servent à la diriger;
- 20 Pour qu’elle conserve son avance sur ce dernier, malgré les écarts de marche qu’elle effectue à droite et à gauche de l’axe idéal passant par sa propre quille et par celle du vapeur.
- Si la vigie heurte une roche immergée ou une coque entre deux eaux, ou quelque bloc de glace en dérive, ou enfin un navire en marche, elle préviendra le vapeur qu’elle précédé, de l’imminence du danger. Le vaisseau en évoluant rapidement, évitera la rencontre. Ici intervient une grave considération.
- Dans les trois premiers cas que nous citons, s’il y a choc de la vigie contre l’obstacle, le heurt direct du navire contre cet obstacle n’a pas lieu et, alors même que la torpille-vigie se brise, le vapeur est préservé. Or, nous insistons là-dessus : qu’importera à la rigueur, une fois sur mille peut-être, la perte d’un appareil accessoire valant ‘une dizaine de mille francs, si, à ce prix, on a sauvé un navire qui représente au bas mot (j’entends les vapeurs des grandes compagnies et non les 'caboteurs) une valeur de un à trois millions. Il ne faut pas oublier d’autre part que la vigie n’est pas forcément du plus grand modèle. Si pour un steamer de 120 mètres la torpille-vigie est de 6 m. 50, pour tel autre dé longueur moindre, on n’aura besoin que d’un modèle réduit, moins coûteux, de câbles moins longs et de machines électriques moins puissantes. Toutes ces proportions s’imposent du reste et il serait inutile d'insister là-dessus. Mais dans le quatrième des
- f cas précités, c’est-à-diré le choc de la vigie côntre’
- ! un navire en marche,' il pourrait arriver que,' eu' égard à sa grande vitesse la vigie ne perforât le-navire rencontré. Dans ce cas, elle aurait protégé-son propre vapeur en sabordant l’autre, en sorte-que l’engin de salut serait devenu un engin de; destruction. En admettant même qu’il n’y eut pas perforation, on pourrait redouter une dislocation; des organes de contact : ce qui exigerait des réparations délicates. En outre, pour que le navire; protégé puisse évoluer franchement tribord tout-ou bâbord tout, il faut que sa vigie le précède d’au: moins trois fois sa longueur, soit par exemple de' 360 mètres pour un transatlantique de 120 mètres.
- Tel était en substance le premier projet, abandonné depuis par un de ses auteurs, lorsque, en présence des objections soulevées par les compagnies de navigation au seul point de vue financier, nous entreprîmes M. Orecchioni et moi, d’utiliser le principe de la vigie sous-marine, pour la direction automatique et l’explosion à coup sûr des torpilles de guerre. L’appareil devenait une arme de combat grâce à une simple modification de pièces, et, remanié comme il est dit ci-après, il n’en restait pas moins un engin de protection. Nous l’examinons aujourd’hui sous le premier de ses aspects, comme avertisseur de chocs, en insistant sur les détails du modèle de sauvetage. Nous dirons ultérieurement et sous forme de simple note ce qu’est l’appareil militaire, tout en observant une réserve que tout le monde comprendra,
- Vigie électrique. — Soit un cylindre en tôle d’acier, terminé par deux cônes réguliers. Son diamètre est de 0,40; la longueur totale est de 6 m. 50. L’appareil est divisé en trois parties : à l’avant, c’est-à-dire dans le premier cône se trouvent les organes électriques qui servent à prévenir le navire; au centre, la longueur du cylindre est occupée par les machines motrices; à l’arrière, le cône terminal contient le presse-étoupes> l’arbre de l’hélice et les tubes permettant la pénétration des câbles électro-tracteurs dans la vigie. 11 n’y a plus de gouvernails de plonge, ni de régulateur d’immersion, comme dans le type primitif.
- Par contre pour éviter que la vigie ne donne du neq^ et pour assurer l’horizontalité de la marche, deux ailettes obliques 00’, sont fixées à droite et à gauche du cône d’avant. Le nouveau modèle flotte ou plutôt affleure la surface liquide, tandis
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- que l’ancien courait entre deux eaux à une profondeur déterminée par le réglage du régulateur d’immersion. Quant au balancier et au piston de contact qui doivent heurter les obstacles, ils ont été modifiés profondément et sont disposés comme il suit :
- Des tringles AB, AD, ED et BC assemblées ainsi que le montre la figure 3, sont fixées au-dessous de la vigie, de manière à lui constituer une sorte d’éperon s’enfonçant de trois mètres à partir de la quille. Au point saillant B de cet assemblage, un grand balancier en acier formant une courbe RS oscille dans un plan vertical. Le bras PR descend de 3 mètres au-dessous de B, ce qui place l’extrémité R à 6 mètres environ du niveau
- liquide, profondeur qui correspond à celle où se trouve la quille des grands vapeurs. Le bras S se recourbe jusque sur le cône antérieur de la vigie et s’appuie sur une pièce mobile formant la tige d’un piston contenu dans l’appareil. Nous verrons plus loin lés détails de cet organe. Pour le moment, voyons comment fonctioune la vigie.
- L’appareil marche à la rencontre d’un rochor ou d'un navire, en précédant son propre paquebot. Dans le premier cas, lé bras R touche le rocher et, basculant en B, se trouve repoussé en arrière, tandis gue le bras S est porté en avant. L’appareil glisse sur son levier courbe ainsi refoulé; maisdès que la tige ST est à bout de course, le point R s’appuyant sur le rocher la vigie saute par dessus
- Fig. 3 et 4
- l’écueil avec un mouvement analogue à celui que les gymnastes appellent le saut de la perche. A ce moment, le bras S entraînant au dehors de la vigie la tige de piston mentionnée plus haut, un contact électrique est établi et une sonnerie est actionnée à bord du paquebot, dans la timonerie. Dans le second cas, le bras BS rencontre obliquement la coque du navire sur le travers duquel vient frapper la vigie; mais, en raison de sa propre obliquité et des courbes de la coque qui, à la profondeur indiquée, n’est plus verticale, il glisse. Sous la poussée de sa machine, la vigie s’enfonce suivant la courbe formée par le balancier RS, et passe finalement sous la quille du bateau heurté. A ce moment, le bras S, refoulé et pressé forte-mentçontre la torpille, appuie sur la tige extérieure du piston placé dans le cône A ; un circuit électrique est fermé et, comme précédemment, le service de la timonerie est averti du choc ou de l’abordage, par une sonnerie à mouvement d’horlo-
- gerie. L’officier, prévenu, n’a plus qu’à manœuvrer suivant les circonstances dès qu’un regard jeté sur le tableau annonciareur lui fait savoir qu’il a devant lui un rocher ou un navire.
- Pour terminer cette esquisse du nouveau système de vigie, considéré isolément, disons un mot des dispositions de quelques organes essentiels! l’avertisseur de l’avant, les feux de position de la vigie, et la barre-guide.
- Avertisseur, — L’avertisseur est une tige traversant un presse-étoupes et se terminant à l’éxtérieur par un anneau dans lequel passe le bras S qui s'épanouit en spatule à son extrémité U pour éviter des déformations de la coque. A l’intérieur, cette tige porte un plateau P glissant entre quatre montants. Ce plateau est pressé sur chacune de ses faces par un fort ressort spiral dont l’un s’appuie contre la partie supérieuie et l’autre contre la quille de la vigie. La, disposition est celle des re-
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- lais différentiels de Hipp; seulement au lieu de boudins extensibles en fil fin, on a deux ressorts compensateurs puissants (fig. 4), Le plateau est muni d'un doigt de contact c, isolé du massif et relié à une pile. Ce doigt appuie en bas ou en haut, selon le sens d’enfoncement ou d’élévation de la tige ST, sur 2 lames formant des butoirs mobiles comme dans les relais Brown, et aptes à suivre les mouvements (d’amplitude quelconque)' du doigt de contact. Les butoirs sont reliés à 2 fils contenus dans les câbles. En cas de choc, l’un signale « navire », l’autre « rocher». On pourrait craindra qu’un navire ne vienne à passer entre la vigie et son paquebot et ne heurte les câbles tracteurs. Nous pouvons dire que, dès à présent, le cas est prévu et les moyens propres à obvier à ce danger, déterminés.
- Feux. — On [connaît l’importance des feux de position er les violentes critiques que leur insuffisance dans certains cas, a soulevées. En temps normal, si les prescriptions réglementaires sont suivies, ils suffisent, rien de plus ; mais fussent-ils cent fois supérieurs, ils n’empêcheraient jamais certains commandants de commander fort mal, ni beaucoup de marins d’une nation qui s’intitule modestement la reine des mers, de vouloir quand même passer sur la coque des autres sous le prétexte que « times is mon<>y ». En temps anormal (brumes épaisses, temporaires ou demi-permanentes dans certains passages), ils sont forcément insuffisants puisque les phares le deviennent eux-mêmes et ne ressemblent plus qu’à une lune rougeâtre noyée dans une buée opaque. D’où la nécessité d'essayer de renfôrcer leur effet. Or, la vigie est précisément mise à la mer dans ces cas spéciaux qui sont ceux ou les feux du paquebot se voient peu ou se voient mal.
- Les abordages seront signalés à temps quand la vigie fonctionnera: mais il y aurait un plus grand avantage encore à les éviter entièrement, et c’est là le but obtenu par l’adoption de trois lampes électriques à globes dépolis (teintées l’une en rouge l’autre en blanc, la troisième en vert), placées sur une traverse. Actionnées par le courant du bord, ces lampes reproduisent exactement les dispositions courantes, à cette différence près que le feu blanc au lieu d’être à la hauteur de la hune de rnisaine sera sur la même ligne que les deux autres. A tout prendre, les marins se feront vite à cette nouveauté et son originalité même leur indiquera
- la nature de l’appareil ou en d’autres termes signalera la présence d’un vapeur muni de sa vigie. De là, double sécurité pour celui-ci et manœuvre de route tout indiquée pour le bâtiment qui lui arrive par l’avant.
- Barre-guide. — Le balancier de direction placé d’équerre sur l’arrière de la vigie, et que nous avons nommé barre-guide avait, dans le modèle précèdent, une longueur de trois mètres; cette longueur a été réduite à 0,50 cm. Les écarts sur l’abord et tribord sont ainsi moins grands. La barre n’est que le sixième de la précédente, alors que la distance de la vigie au navire est réduite de moitié en employant la disposition auxiliaire suivante qui complète et renforce pour ainsi dire, le rôle joué par l’avertisseur de chocs. Tous ceux qui suivent de près les questions maritimes savent que l’on a cherché les moyens de briser l’élan d’un navire qui, lancé à grande marche, stoppe tout d’un coup, et à réduire le plus possible la course qu’il fait après l’arrêt de la machine, en vertu de la vitesse acquise. En substance, ces appareils peuvent être assimilés au cône-ancre des aéronau-tes. Qu’on imagine de fortes poches coniques, s’ouvrant à droite et à gauche d’un navire, ou bien un câble portant en chapelet une série de ces cônes et jeté à la mer. L’eau s’engouffre dans ces poches qui opposent alors une résistance telle que l’impulsion du bateau est paralysée comme celle d’un train de chemin de fer qui fait agir ses freins Westinghouse. Le seul reproche qu'on puisse faire à ces appareils, c’est la manœuvre qu’ils nécessitent et l’emplacement qu’ils occupent. C’est pour ces raisons que nous avons tenté d’adapter aux paquebots un appareil faisant partie du navire même, n’exigeant aucune manœuvre de l’équipage, n’occupant pas de place sur le pont et pouvant être mis en action par l’officier de service, à l’aide d’un simple déclanchement électrique. En principe, sans examiner en détail les dispositions mécaniques, l’amortisseur de vitesse qui complète l’avertisseur de chocs.comprend (fig. 5) :
- i° Sur la passerelle où se tient l’officier de quart, deux percuteurs électriques à double touche chacun ;
- 20 A l’arrière, dans le faux pont, un double système de pistons hydrauliques, l’un fixe, l’autre mobile, commandant et limitant le jeu de deux
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- chaînes attachées; à l’extérieur, à 2 gouvernails 1 latéraux occupant une portion de l’àrrière, dès deux côtés de l’étambot ;
- ' < f
- 3° Les gouvernails précités placés en PP' darjs I la partie plane qui existe le long de la coque, au- [ dessous de la flottaison, en avant du gouvernail proprement dit. Ces panneaux P P' sont, en mar- > che, rabattus sur la coque et maintenus au repos | par les chaînes C C' reliées aux appareils hydrauliques et par un doigt d’arrêt. Sur la figure, le navire est représenté renversé pour montrer la situation exacte des gouvernails d’arrêt et expli-quer leur rôle (fig. 5). . . ,
- Supposons le paquebot en marche et un obsta-
- Fig. 1
- •ble en vue. Il peut y avoir nécessité d’enrayer à tout prix la vitesse après avoir stoppé.
- Dans ces circonstances, l'officier appuie sur les deux percuteurs n° 1 de tribord et de bâbord. Ceux-ci commandent électriquement le mouvement des deux premiers appareils hydrauliques du faux-pont qui déclanchent les doigts d’arrêt et filent les chaînes de retenue des panneaux mobiles ou gouvernails latéraux. Ensuite et selon le cas, l’officier appuie sur l’un des percuteurs n° 2 et sur l’un des deux seulement. II provoque ainsi la mise en marche du second appareil hydraulique faisant suite au premier et qui file une nouvelle longueur de chaîne de retenue sur un seul bord. De ces manœuvres, il résulte que :
- i° S(on largue à la fois les deux gouvernails latéraux, ceux-ci s’ouvrent et se placent à 90° par rapport à l’axe du paquebot ; or, on sait la résistance énotme d'une surface plane perpendiculaire au mouvement d’une veine liquide et le puissant
- frein que fournit cette disposition : l’arrêt est extrêmement rapide, (position AA).
- 20 Si, après un court espace de temps et alors que le bateau ne glisse plus que sur son erre, on largue le deuxième piston d’un seul bord, on file un peu plus de chaîne et on permet au gouvernail latéral de ce bord de se placer à 1400 ou 15Ô0 au lieu de 90° (position J1B). 11 se produit alors un effet de barre sur le panneau resté à 900, qui seconde l’effet du gouvernail ordinaire, et le navire tourne dans le sens voulu. On obtient donc.;
- i° Un arrêt très rapide ;
- 20 Une évolution prompte, par un simple jeu des percuteurs placés sous la main de l’officier, sans même avoir besoin d’un seul homme de l’équipage. (
- Une fois la collision parée, on donne deux qu trois tours d’hélice en arrière, ce qui remet en place les gouvernails latéraux et les doigts d’arrêt sous l’action des appareils hydrauliques.
- Muni de sa vigie, un vapeur courant vers un écueil ne pourra guère décrire, une fois averti, un cercle moindre de trois fois sa longueur comme rayon, ce qui est encore beaucoup; muni des panneaux freins, il pourra au contraire réduire à la moitié, presque au tiers, l’espace primitif. Il suffira dès lors que la vigie précède le navire d’une fois ou une fois et demie sa longueur. Il y* aura possibilité de réduire de moitié le développement des câbles électro-tracteurs, de diminuer la barre-guide de la vigie, de manœuvrer plus vite celle-ci et enfin d’obtenir l’instantanéité d’arrêt du navire, ou à peu près. „ :: .
- De nombreuses objections ont été faites et seront soulevées de nouveau peut-être par cette étude. Pour clore celle-ci, nous dirons deux mots des remarques les plus importantes.
- On prétend qu’il faudra modifier les coques pour placer les gouvernails d’arrêt; cette opiriion n’est pas fondée, car une bande de tôle formant biseau suffit pour empêcher l’eau de. courir entre les panneaux et la coque, et ce dispositif, qui n’exige que de.fortes rivures, n’est pas de nature à créer une résistance appréciable.
- Quanta l’argument qu’on peut tirer de la nécessité d’organiser un système pour mettre à l'eau ou remettre aux porte-manteaux la vigie , élec-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 273
- trique/ il faut n'avoir jamais assisté aux opérations de chargement d’un grand vapeur à l'aide de ses machines auxiliaires qui sont sur le pont, pour croire à ceffe difficulté et pas un officier de paquebot ne s’en préoccupera.
- Reste la question de prix ?
- A ceci nous répondrons que le prix des torpilles qui servent une fois et qui ensuite coulent à fond après avoir atteint ou manqué le but, s’est abaissé de 50,000 à 11 000 francs et que la vigie électiique construite industriellement, sur des plans que les nécessités militaires n’obligeront pas à modifier à chaque instant, reviendra à meilleur marché au fur et à mesure que son usage se répandra. En outre, elle servira, non pas une fois, mais autant de fois que l’on voudrai.
- Quant au prix d’achat de la génératrice dubord, c’est peu de chose que quelques milliers de francs dans l’armement d’un vapeur de 1 à 5 millions.
- Enfin, dit-on, il taudra emprunter à la machine â. vapeur du bord une partie de sa force et 30 ou 40 chevaux ne sont pas négligeables ?
- 11 faut considérer que sur plusieurs centaines et \ souvent plusieurs milliers de chevaux, cette quan- ; tité est bien modeste. Il faut surtout ne pas ou-1 blier que ces 40 chevaux ne seront empruntés ! que temporairement et précisément dans le cas où j les usages maritimes prescrivent une diminution ; de vitesse. Sous les tropiques ou sous les latitudes j moyennes, presque toujours lorsqu’il y a des1 brumes épaisses nécessitant l’emploi de la vigie, ; la mer est calme, très maniable, permettant une; bonne utilisation dü système ; et comme dans ces1 circonstances, il y a intérêt à diminuer la vitesse pour quelques heures, il sera facile d’utiliser la, force rendue disponible par la réduction de la! marche du navire, au profit de la génératrice; actionnant la vigie.
- Diverses personnes croient que les vitesses que, nous donnons à la vigie sont excessives, difficiles à obtenir ? 1 !
- II serait trop long de réfuter ces opinions, et, nous prierons les intéressés de comparer nos don-: nées avec ce qui existe actuellement dans le ser-: vice des torpilles. ;
- Notre but est de doter la marine d’un engin de! sauvetage capable d’atténuer dans une large me-i sure les hécatombes qui se multiplient chaque jour; cet appareil ne sauverait-il même que’
- quelques centaines d’existences humaines, que l’on ne trouverait jamais son prix trop élevé.
- P. Marcillac
- SUR LES ÉQUATIONS GÉNÉRALES
- DU MOUVEMENT DE L’ÉLECTRICITÉ (»)
- 111
- Nous allons procéder maintenant à l’établissement des équations du mouvement de l’électricité.
- Désignons par <p le potentiel provenant des masses électriques et parXYZ les composantes des forces suivant la direction des axes coordonnées; on aura
- V _^P Y_____-éjt 7______él
- dx dy dç
- avec
- Pour faciliter la lecture et pour aider à bien distinguer les différentes grandeurs qui entrent dans les équations, nous indiquerons au fur et à mesure la dimension de chaque nouvelle quantité dans les systèmes électrostatique et électromagnétique.
- Les dimensions de la quantité d’électricité e?sont dans les deux systèmes
- e = [Mi/s L3/2 T- 'J ,t.t. - [Mi/s L>i2] inago.
- celles du potentiel <p
- * = [M>)2 L>/3 T- >] ,ut. = [M'/2 L3/2 T- 2]
- Quant aux forces électriques qui agissent sur l'unité de l’électricité, on a
- X = [M>/2 L- 1»2 T- >] Itat. = [M>!* L'12 T- s] m«ga.
- Représentons par 5,4 et Ç les composantes de la polarisation diélectrique; ces composantes sont
- (*) Lumière électrique, 3 août 1889,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par définition proportionnelles aux forces XYZ agissant sur l’unité d’électricité; on aura donc
- ü = £ X T) = e Y 5=eZ
- s étant la constante de la polarisation diélectrique. Dans le système électrostatique cette constante est un rapport dont les dimensions sont zéro; il n’en est. pas de même dans le système électromagnétique et nous aurons dans la suite l’occasion de revenir sur cette question.
- Les dimensions de la constante diélectrique e sont
- e = [o] itnt. — [t- 3 T*] mtign.
- la polarisation diélectrique et dont nous venons d’indiquer les densités.
- On démontre dans la théorie du potentiel qu’à la surface de chaque conducteur l’équation suivante est satisfaite
- da . ,dœ . d® -t1 4- b — 4- c -ji dx dy d\
- — 4 it <s
- il faut prendre pour la densité la somme <r -f- «j.
- En tenant compte de la valeur de <tj et des relations
- 5 = îX = —e ~jr etc.
- dx
- il vient
- Pour obtenir les composantes totales de la polarisation électrique, il faut ajouter aux forces XYZ celles provenant du potentiel <p; on obtient ainsi
- On trouve les dimensions de ces composantes en tenant compte de celles de a et de s, on a ainsi
- l = [M»/S L- >t3 T- >] »Ut. = fMW3 L- */3] raagn.
- Etablissons, avant d’aller plus loin, les conditions à la surface de séparation de deux diélectriques différents ayant pour constantes respectivement les valeurs ej et £2.
- On y arrive en appliquant les théorèmes relatifs au potentiel. On sait d’abord qu’on peut remplacer le corps diélectrique par un corps électrisé de même surface et ayant une distribution fictive d’électricité à l’intérieur et à la surface; la densité de la charge superficielle est
- (71 = 4- &Yj 4- cÇ
- a> b et c étant les cosinus des angles que fait la normale extérieure à la surface avec les axes coordonnés ; la densité de l’électricité à l'intérieur du corps a pour expression
- _ (il én 4. éA
- s \dx dy "r d-ç)
- Le potentiel ne dépendra plus uniquement ici des charges réparties sur les conducteurs, mais encore de celles provenant des charges remplaçant
- (. 4-4^*) (" é§ + ^) = -
- S’il y a deux milieux diélectriques, la densité at sera la différence de celles de chaque côté de la surface; en désignant les quantités qui se rapportent aux milieux i et 2 par les indices i et 2, on aura pour cette densité l’expression
- a = a (Ç| — 5s) 4-b (ni — na) -f * (pi — pa)
- On en déduit sans difficulté la relation
- 0 4-4^e,) (5^-0 +4«e») (^)s N étant la normale, ou
- -(.+<«.,)[« (g)s + i (g)t +1 (§*),]
- Cherchons maintenant les intensités des courants dus à la polarisation diélectrique. Soient u,v,w les composantes du courant électrique; la quantité d’électricité qui traverse dans l’unité de temps la surface ds est égale à
- (a «4^4 w) d S
- abc étant les cosinus de l’angle de la normale à la surface S avec les axes coordonnés.
- Lorsqu’il se trouve dans un élément de volume dv la quantité e d’électricité positive qui se meut dans la direction vers laquelle x est positive d’une
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 275
- quantité i 5 et dans celle où x est négative d'une
- même quantité i 5, il naîtra dans cet élément un
- courant électrique dont l’intensité est définie par la relation
- u dt = es
- Par le fait de la polarisation diélectrique, on obtient ainsi une sorte de mouvement de l’électricité et on a les relations
- Les dimensions de ces nouvelles quantités sont en tenant compte de la surface L2
- u = [Ml/* L3'2 T- *] ,t«t. = fM'/s L'« T- ij X == [TJ stat. = [L* T mngn.
- Il résulte de la définition que nous venons de donner, que ces quantités : intensité de courant, résistance, etc., n’ont pas tout à fait la même signification que celle qu’on a l’habitude de leur attribuer et dont voici les dimensions dans le système électrostatique et électromagnétique.
- Potentiel ou force électromotrice
- [MV* L1'2 T- i], = [M»a U«* T- *J„
- Comme ces relations sont très importantes, nous allons montrer qu’on les obtient encore par la considération suivante :
- Soit un élément de volume dv = àxdy d% et considérons la polarisation Ç parallèle à l’axe des x. Si cette polarisation vient à changer il passera une certaine quantité d’électricité à travers la surface dy d%; cette quantité a pour expression d\dyd^\ par unité de surface, on a donc la quantité d\ — udt d’où l’on tire la relation obtenue précédemment.
- Il faut ajouter à ce courant celui qui provient, d’après la loi d’Ohm, de la force électromotrice a gissant sur les conducteurs. Or, ces forces électromotrices étant, comme on a vu plus haut
- X => - y = - z = ^
- e e e
- il vient d’après la loi d’Ohm
- x Y z
- 7/=*— f = — Wbb —
- % Y. Y.
- x étant la résistance spécifique. Il vient donc
- t Y. SX £ */.
- Intensité de courant
- [Mu* L3'2 T— *], = [M'/* I.1/2 t- i]^
- Résistance électrique
- | L— 1 T], = [ L T— *]„.
- Ainsi les dimensions du potentiel sont bien les mêmes, et il ne pourrait pas en être autrement, mais celles de l’intensité sont différentes, ce qui provient de ce que nous avons rapporté cette intensité à l’unité de surface; quant à la résistance, qui devrait avoir les dimensions de l’inverse d’une'vitesse, elle est rapportée ici à l’unité de longueur d’où la différence dans l’équation des dimensions.
- Le courant électrique, ainsi défini peut avoir pour effet de faire varier la densité de volume et la densité superficielle de l’électricité libre à Tinté rieur et à la surface du corps. Si p et a sont ces densités, on aura les résultats
- du dv ,dw_ dg dx dy d { dt
- et
- («1 — i/j) cos a + (l’i — vs) cos h + («n — uy cos c =• —
- et pour le courant total
- de 1 « = -77 + — S
- dt EX
- dt\ 1
- v = A +— *1
- dt EX
- d’i !
- + — ç
- d / € X
- les indices 1 et 2 se rapportant aux trois milieux différents.
- Comme on a toujours d’après la formule de Poisson
- il vient
- 4 ? = — 4 « p
- r’ " u dy e/îç _ 1 d 4 es
- ux \ dy (/,' 41: dt
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et on trouve de même
- et à la surface où il existe du magnétisme libre
- («1 —ns) cos a + (t>i — t>2) cos b -H (ici — «'2) cos c
- il—K2)-(ë)J
- —K£).-(g)J + ‘“'[të).-(5?)JI
- Ces expressions expriment les relations qui existent entre les intensités des courants et le potentiel.
- Lorsqu’il s’agit de corps isolants l’intensité du courant est donnée par les relations
- (X — Xi) cos a -j- (|i — 11.1) cos b +v — v() cos c
- +~*Œ-$)+“‘6MF) i
- Ces équations sont, on le voit, en tous points pareilles à celles que nous avons établies pour le potentiel électrique et la polarisaion diélectriqne ; cela provient de ce que ces deux genres de phénomènes sont régis par les mêmes lois.
- En comparant les formules :
- dt
- v
- <b\
- dt
- d
- d
- X = 8 (l— p-\ dx
- )
- et l’on peut intégrer les équations précédentes par rapport à t. On trouve, ainsi, en supposant qu’il n’existe pas d’électricité libre à la surface S qui limite le corps, sauf celle qui provient de la polarisation diélectrique ;
- et
- .É3 + ±! + ÛS = J- a ,
- dx ~ dy ' d{ 4 -k
- (El — Ï2> COS a + (r, 1 — -4a) cos b + (Çi — Ç2) cos c
- = j_ \(éi\ — 1
- 471 L\rfN/i \rfN72J
- Nous allons chercher maintenant après avoir déterminé ainsi les forces électrostatiques et électrodynamiques dans un milieu diélectrique, comment se trouve modifié l’induction réciproque de deux conducteurs dans un milieu susceptible de polarisation magnétique.
- Désignons par Xnu,v les moments magnétiques ou les composantes de la polarisation magnétique par y le potentiel magnétique, par 8 la constante de polarisation magnétique, et par LM N les forces magnétisantes extérieures, on aura
- aux formules relatives à l’électricité, établies plus haut
- on voit que les dimensions de X, L, 7 dans le système électromagnétique devraient être égales à celles de £, X et tp dans lé système électrostatique et inversement. On en déduit
- X = fL— 3,2 M'»2j „tllt. = [M'/3 L- >12 T- >] «...gn, L = [L1)2 M'i* T- 2] „,„t. = [M<;2 L-us T- «]
- •/= T- 2] = [M'/2 L'l2 T- 2] mugit.
- 8 = [T* L Htttl. — [oj magn.
- (A suivre.)
- P.-H. Ledeboer
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- pour déterminer la fonction y on aura l’équation '
- d \ d \>. v _l_ .
- dx d y d ç *= 4% '/•
- France
- Tramway tubulaire souterrain de M. Berlier. — Sous la dénomination de tramways tubulaires souterrains, M. Berlier a soumis au Conseil municipal de Paris un projet de création, sur des directions extrêmement fréquentées, d’un nouveau mode économique, puissant et rapide de transport en commun.
- Ce projet présenté, il y a bientôt deux ans déjà, a été soumis aux commissions administratives
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- m
- compétentes. On sait que la question du Métropolitain s'éternise toujours et devient chaque jour davantage la vraie question du jour. Nous donnerons donc, pour compléter les renseignements que notre journal a déjà publiés sur cette question un court aperçu du projet de M. Berlier en utilisant pour cela la description que l’auteur en a faite à la Société d’encouragement.
- Exclusivement destiné au transport des voyageurs sur des directions où la circulation des voitures a depuis longtemps atteint son maximum, le réseau des tramways tubulaires souterrains que M. Berlier . propose ne saurait être considéré comme susceptible d’entraver ultérieurement la création d’un chemin de fer métropolitain réunissant entre elles
- les gares des grandes lignes et servant au transport des voyageurs et des marchandises.
- Le réseau a été divisé en trois lignes correspondant, bien entendu, les unes avec les autres et dont l’ensemble réalise intégralemenr la traversée de Paris dans sa grande largeur.
- Ces lignes mettent en relation les quartiers excentriques avec le centre de la Ville et desservent des voies sur lesquelles la circulation est extrêmement active.
- La première ligne relie la place de la Concorde au bois de Boulogne et comporte cinq stations.
- La seconde ligne se détache de la station centrale de la place de la Concorde pour se diriger
- Fig. 3
- jusqu’à la Bastille par la rue Royale et les grands boulevards. .
- Enfin, la troisième ligne relie la place delà Concorde à la porte de Vincennes et se raccorde aux deux premières, aux stations de la place de la Concorde et de la place de la Bastille.
- Comme l’indique le nom de tramways tubu-. laires souterrains, M. Berlier a adopté paitout, 1 sauf pour le passage du bassin de l’Arsenal qui se ! fait à l’air libre sur un viaduc, le tracé du tunnel, ; 11 estime qu’il est inadmissible d’installer, dans la rue de Rivoli et sur les grands boulevards, une voie aérienne qui serait odieuse au point de vue esthétique et ne saurait être supportée par les pro-priétaires et locataires des immeubles en bor-1
- dure................ i
- . La solution aérienne peut.évidemment avoir des'
- applications sur beaucoup d’autres voies, notamment sur les boulevards extérieurs qui sont fort larges et présentent des terre-pleins favorables; mais elle ne saurait être admise au cœur même de la capitale.
- Le tunnel doit être absolument étanche, cette condition est indispensable pour ne pas avoir l’humidité et par suite la mauvaise odeur que l’on ne peut éviter avec les ouvrages en maçonnerie où fatalement se produisent des infiltrations, surtout si dans une grande longueur du parcours on se trouve en partie dans la nappe souterraine qui règne à quelques mètres au-dessous du sol. Cette condition sine qua non d’étanchéité et par snite de salubrité d’un tunnel ne pouvant être rigoureusement obtenue que par des parois métalliques dont les assemblages sont faits avec des Joints hermé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tiques, M. Berlier a été logiquement amené à employer exclusivement le métal dans la construction du tunnel.
- Cette solution est la meilleure de toutes, car on peut exécuter le travail absolument en sous-œuvre, à moins d’un métré au-dessous de la surface du sol, sans interrompre la circulation, sans ouvrir la voie publique ; or on sait que cette dernière question est extrêmement importante au point de vue de la santé publique, car ce n’est pas sans une vive appréhension que les hygiénistes verraient s’effectuer de vastes tranchées dans la couche superficielle qui compose le sous-sol des rues de Paris. En outre, le prix de revient n’est pas plus élevé que celui d’un tunnel en maçonnerie.
- Le tube est constitué par l’assemblage d’anneau successifs, obtenus eux-rr.êmes par la réunion d’un certatn nombre de plaques identiques représentant chacune une égale portion du cercle. La figure ci-jointe représente une coupe transversale effectuée en travers de la rue Saint-Antoine.
- Le diamètre intérieur libre est de 5,60 m. Les collets d’assemblages sont intérieurs et constituent des nervures régulières. L’extérieur du tube est complètement lisse,
- L’étanchéité est obtenue par un serrage énergique des collets, au moyen de boulons, sur une matière susceptible de former joint parfait, comme le plomb, par exemple. Le bois de sapin soigneusement bitumé a été employé avec succès en ayant soin de terminer les joints par un calfatage d’étoupes extrêmement serré.
- Dans un tunnel ainsi établi, on est absolument sûr de n’avoir jamais d’infiltrations et on n’a en aucune façon à craindre les éboulements. La salubrité et la sécurité du tunnel sont donc assurées.
- Restent la venlilation et l’éclairage.
- La ventilation du tunnel est assurée par un certain nombre de petits édicules analogues aux colonnes affiches et ne tenant pas plus que ces dernières grand emplacement sur le trottoir. La partie inférieure de ces colonnes peut aussi recevoir des affiches; mais la partie supérieure est évidée et le toit est supporté par une grille circulaire du même diamètre que la colonne.Celle-ci est creuse et com-muniqueavec l’intérieur du tunnel par une galerie coirespondantà l’ouverture laissée libre par la suppression d’une des plaques de fonte des anneaux.
- L’ensemble constitue une cheminée d’appel et l’échange continuel qui se produira entre l’atmo-
- sphère du tunnel et celle de l’extérieur, en raison des différences de températnres et aussi du mouvement rapide des trains, assurera une ventilation d’autant plus facile que la traction et l’éclairage électriques ne donnant lieu à aucun dégagement de fumées ou de gaz, l’air n’est vicié que par la respiration des voyageurs.
- Sur toute sa longueur le tunnel sera largement éclairé à la lumière électrique. Les voitures seront en outre éclairées intérieurement.
- Dans ces conditions de lumière distribuée à profusion, d'absence de fumée et d’humidité, de bonne ventilation et de température moyenne pa-. raissant fraîche en été et douce en hiver, il semble que les voyageurs transportés dans les confortables voitures des tramways tubulaires souterrains n’auront rien à envier à ceux des omnibus péniblement cahotés à la surface et exposés aux intempéries.
- Quant aux stations du métropolitain de M. Berlier, elles sont souterraines. Elles sont constituées par une excavation rectangulaire de 15 mètres de largeur sur 25 à 30 de longueur, dont des murs épais de soutènement forment les parois, tandis que le plafond sur lequel repose la chaussée est établi au moyen de poutres en fer et de voûtes en briques. Les quais sont de plain-pied avec le plancher des voitures ; on accède dans la station par des escaliers débouchant sur le trottoir et recouverts d’une légère et élégante construction qui occupe peu de place.
- M. Berlier a adopté la traction électrique pour son métropolitain souterrain. L’ensemble de l’ins-tsllation se présente sous des conditions trop favorables pour ne pas avoir recours à ce procédé, car le conducteur du courant est absolument à l’abri des intempéries qui occasionnent si souvent des dérangements dans les lignes électriques à ciet ouvert. L’ensemble des rails et du tunnel métallique lui-même offre pour le retour du courant un conducteur tout indiqué.
- Voici maintenant les dispositions d’ensemble que M. Berlier a arrêtées après étude des diverses solutions possibles.
- Des usines situées vers le milieu du parcours produiraient l’électricité nécessaire pour actionner les moteurs des voitures et assurer l’éclairage du tunnel et des stations.
- Les voitures porteraient un moteur assez puissant pour que l uné d’elles puisse, en cas d’acci-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- co-
- dent ou d’affluence exceptionnelle, en remorquer une autre.
- Cette disposition ferait que, dans la pratique, deux voitures étant touiours attelées ensemble, un seul moteur travaillerait, l’autre restant en réserve, et que l’on pourrait, à l'occasion, doubler la longueur du train en y ajoutant de simples voitures non pourvues de mécanisme.
- Il est entendu que l’éclairage et la traction seraient deux services distincts et que le matériel fixe des usines serait assez important pour avoir toujours des machines en réserve, afin de parer à tout événement.
- Les voitures seraient du type tramway à deux plates-formes. Elles ne pourraient, en raison des courbes, avoir une très grande longueur, car cela obligerait à modifier le profil du tnnnel. Il a donc été préférable d’en atteler deux ensemble, une de chaque classe, pouvant contenir chacun une trentaine de voyageurs.
- M. Berlier compte pouvoir mettre à la disposition du publie des trains se suivant à une minute d’inteivalle et marchant au moins à 20 kilomètres à l’heure. Une telle fréquence dans les passages des trains n’a rien d’extraordinaire puisque les trains se succèdent à New-York tous les 300 mètres.
- Restent la question des frais d’établissement et celle des tarifs. Les devis qui ont été établis pré-voyent une dépense de 2 269 francs par mètre courant de tunnel, plus 200000 francs par station. Le devis prévoit un dépense totale de 54 millions, pour la construction et l’achat du matériel de la ligne. Quant aux tarifs ils seraient les mêmes que ceux de la Compagnie des Omnibus.
- Après avoir exposé les grandes lignes du projet de M. Berlier, il ne resle plus qu’à exprimer le vœu qu’une décision définitive intervienne le plus rapidement possible.
- Ouverture des lampes de sûreté des mines au moyen d'un aimant. — On sait que dans les mines à grisou, l’on emploie une lampe de sûrete inventée en 1815 par Davy, et qui est basée sur le refroidissement qu’une toile métallique suffisamment serrée apporte aux gaz en ignition. Cette lampe a, depuis, reçu divers perfectionnements et c’est aujourd’hui la la lampe Mueseler, obligatoire en Belgique, qui est presque uniquement employée en France.
- Malheureusement, le mineur toujours insou-
- cieux, commet quelquefois l’imprudence d’ouvrir sa lampe et provoque ainsi de terribles explosions; dans le but de rendre ces imprudences impossibles, les ingénieurs ont cherché longtemps un système de fermeture de lampes remplissant à la fois les deux conditions d’être très commode pour le lampiste, tout en étant, au contraire, absolument impraticable pour le mineur auquel on remet sa lampe pleine, allumée et fermée.
- Vers 1874, M. Villiers, directeur des houillières des Saint-Étienne, inventa un système de fermeture composé d’une armature en fer doux, en
- Fig. 1
- forme de fer à cheval, solidaire d’un verrou à ressort caché dans le corps de la lampe et empêchant son dévissement à moins qu’on en dégage le verrou, ce qui paraissait impossible autrement qu’avec l’aide d’un aimant puissant.
- A cet effet, un ingénieur électricien construisit un appareil dans lequel un électro-aimant devait acquérir la force magnétique nécessaire au dégagement du verrou.
- Dans cette machine, représentée parla figure 1, une roue à pédale V, actionnée par le lampiste faisait tourner une machine magnéto-électrique à aimant Jamin J, qui produisait le courant nécessaire à l’excitation de l’électro-aimant M, placé au-dessous de la lampe de sûreté L, qu’il s’agit d’ouvrir.
- D'abord cette machine parut atteindre le but
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que l’on se proposait, ce qui engagea à en construire de suite un certain nombre pour le service des houillères, mais bientôt on reconnut que ces machines n’ouvraient pas les lampes assez vite, et aussi qu’elles fatiguaient beaucoup trop les ouvriers qui s’en servaient : malgré tous ses efforts le lampiste le mieux exercé ne pouvait ouvrir plus de six lampes par minute et seulement la moitié de ce nombre en travail continu ; ce qui correspondait à une dépense d’environ 80 kilogrammètres par lampe; toutes les tentatives faites pour améliorer ces machines restèrent sans résultats.
- M. Raffard ayant été invité à s’occuper de ces
- machines, a combiné l’appareil représenté par la figure 2, dans lequel il n’y a ni roue à pédale, ni machine magnéto-électrique, ni électro-aimant, l’organe principal de cet appareil étant un aimant permanent ordinaire en forme de fer à cheval, capable dé porter seulement une vingtaine de kilogrammes.
- Cet aimant est placé horizontalement sous la table où il est fixé invariablement, de manière à ce que ses pôles soient au-dessous d’un trou circulaire pratiqué dans l’épaisseur de la table et dont le diajnètre est un peu plus grand que celui de la partie inférieure des lampes de sûreté. Chacun des pôles de l’aimant porte un petit cylindre de fer de 17 millimètres de diamètre et de 20 millimètres de longueur et l’écartement de Ces prolon-
- gements polaires correspond exactement à celui des branches du petit fer à cheval du verrou des lampes.
- Dans ce trou et au-dessus de l’aimant il y a un petit disque de cuivre de même diamètre que le culot des lampes. Ce disque, percé de deux trous dans lesquels les prolongements polaires cylindriques passent librement, est solidaire d’une tige qui descend verticalement entre les branches de l’aimant pour venir s’articuler sur le bout d’un levier horizontal dont l’axe central est solidaire de la table et dont l’autre bout est relié à un étrier ou à une petite pédale. Voilà tout l’appareil!
- Pour l’ouvrir, le lampiste place lalumpe dans le trou de la table de manière à ce que les branches du fer à cheval, solidaire du verrou, touchent les prolongements polaires de l’aimant, puis, appuyant légèrement sur la pédale, il soulève de 5 à 6 millimètres le disque sur lequel repose la lampe, la lampe peut être dévissée. 11 ne reste plus qu’à dégager le culot de la lampe de son contact avec l’aimant, ce que l’ouvrier fait aisément en appuyant un peu plus fort sur la pédale.
- Avec cet appareil très simple et fort peu coûteux on peut ouvrir plus de 30 lampes par minute sans aucune fatigue, car le travail à dépenser est très petit. En effet, la force de l’aimant étant de 20 kilogrammes et le mouvement communiqué à la lampe pour dégager le verrou et pour la détacher de l’aimant n’étant que de 10 millimétrés environ, on voit que le travail dépensé pour ouvrir une lampe est de 20 kilomètres x 0,2 m. = 0,2 kilogrammes, c’est-à-dire 400 fois plus petit qu’avec l’appareil primitif.
- A. P.
- Allemagne
- Appareil de M, Strecher pour ia mesure du coefficient de self-induction au moyen du téléphone. — Le bureau technique de l’administration impériale des télégraphes a étudié une méthode pratique pour la mesure des coefficients de self-induction, méthode permettant à n’importe quel employé peu au courantdes mesures électriques de procéder à ces déterminations. Cette méthode qui comporte l’emploidu téléphonecomme galvanoscope, repose sur le principe du pont de Wheatstone (fig. 1).
- Pour un certain rapport des résistances t2, m, l, aucun courant ne circule dans le pont; relativement à la distribution des courants, il est donc
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- absolument égal que ce dernier soit ouvert ou fermé. Si l’on prend comme résistances /, t2 les bobines de deux téléphones, on n’entendra pas dans ceux-ci la rupture du pont en u lorsque le rapport tjt2 sera égal à //?«. Choisisons les résistances tx et t2 égales et très grandes par rapport à l et km, tandis que la résistance du pont est faible; les téléphones seront silencieux à la rupture de ce dernier si l — m.
- Après avoir égalisé les résistances / et m, plaçons l'interrupteur dans la branche du pont qui renferme la pile et fermons l’autre branche à demeure; on entendra alors le bruit causé par les interruptions du courant. Si et t2 sont les deux couches de fil d’un téléphone à enroulement différentiel, on parvient à éliminer le bruit en rendant le coefficient de self-induction de m égal à celui de /. On y parvient de fa manière suivante.
- '• h (u
- / IU
- - Il--------------------
- Fig. 1
- On place dans les branches tx et t2 les deux circuits égaux d’une bobine s à double enroulement et vis-à-vis une seconde bobine S insérée dans la branche du pont qui renferme la pile et l’interrupteur «(fig. 2). Les bobines S et s sont montées sur le même support; S est fixe tandis que s peut être amenée dans le plan de S et tourner autour d’un axe situé dans ce plan. Le courant interrompu qui circule en S produit dans chacune des moitiés de s un courant induit de même intensité ; celle-ci dépend de l’angle des deux bobines; elle est maximum quand les plans des deux bobines coïncident et nulle quand ils sont perpendiculaires : pour une position intermédiaire elle est proportionnelle au sinus de l’angle des deux bobines.
- Supposons que le coefficient de self-induction / soit plus grand que. celui de m ; l’action de m est compensée par une partie de l ; les deux bobines s et S sont destinées à compenser le reste de /. En effet les courants induits dans tx et t2 sont inverses de ceux qui proviennent de la self-induction de / ; en choisissant convenablement l’angle des
- deux bobines, on peut donc compenser parfaitement la self-induction de /.
- La graduation de l’appareil et la mesure en valeur absolue du coefficient d’induction mutuelle des bobines set S dans plusieurs positions peuvent être effectuées facilement à l’aide du galvanomètre.
- Si la résistance m possède un faible coefficient de self-induction, la valeur que l’on mesure directement à l’aide de l’angle des deux bobines s et S est sensiblement celle du coefficient de self-induc-tion de /.
- Un appareil de ce genre permet non-seulement de comparer des coefficients de self-induction, mais aussi de les déterminer-en valeur absolue.
- Le bureau technique a fait construire sous la direction de M. Stecker, un appareil définitif qui
- S
- I,
- r>s-.i „/
- •i'*'
- 7?---Il-
- Fig. 2
- a donné de fort bons résultats dans la mesure de la self-induction de fils d’acier et de bronze de plusieurs mètres de longueur. Pour les fils de fer,
- les résultats sont moins certains, car il est impossible d’annnller le bruit perçu au téléphone et l’on est forcé de se contenter d’iin bruit minimum. Un essai de mesure du coefficient de self-induction d’un fil de fer du réseau téléphonique berlinois n’a pas donné des résultats satisfaisants.
- L’appareil que nous venons de décrire est soumis à de nouvelles recherches; il faut espérer qu’elles aboutiront à la construction d’un appareil exact et pratique ; nous aurons donc l’occasion de-revenir encore sur ce sujet, et de compléter cette description par quelques considérations mathé-i matiques sur les conditions des mesures.
- i Nouveau joint pour les fils de bronze.
- ' Les joints que l’on effectue à l’aide d’une sou-* dure à l’étain ne sont pas avantageux pour les
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- lignes en bronze, puisque chaque élévation de température diminue la résistance à la rupture du fil; on voit donc que la fabrication d’un joint exige beaucoup de précautions puisque l’alliage employé à la soudure fond un peu au-dessus de 200 degrés.
- Le bureau technique télégraphique de Berlin, en
- B • O
- n
- =flj ,v"~ h
- Fig. 3
- essayant de remédiera ces inconvénients, est arrivé à la solution suivante, dont la figure 3 donne un aperçu. hx h représentent deux douilles de cuivie fermées à une extrémité, sauf un trou correspondant au passage des deux fils à raccorder; à l’autre extrémité qui est ouverte, une petite entaille ovale est faite dans la surface latérale de la douille. Les deux douilles sont enfilées aux extrémités des fils à raccorder, puis ensuite l’une dans l’autre, comme cela est indiqué en 0; l’extrémité de chaque fil est ensuite passée dans l’ouverture correspondante et recourbée comme le montre la figure. L’espace laissé libre dans la douille est ensuite rempli d’un alliage en fusion composé de deux parties de bismuth, d’une pariie de plomb et d’une partie d’étain ; cet alliage fond à 950; on peut mettrecet alliage en petites barres ce qui en facilite beaucoup l’usage.
- Si les fils à raccorder sont très fins (1 à 2 millimètres), il ne faut pas couper le fil comme l’indique la figure ; il est plus avantageux de le replier et de l’enrouler autour de l’autre fil qni entre dans la douille; de cette manière les fils ne peuvent plus être artachés du joint.
- Ce nouveau joint a donné de bons résultats quant à la solidité mécanique ; un usage un peu prolongé les confirmera sans doute.
- Nouveau joint pour fils télégraphiques en général. — M. Baumann propose dans le Centralblatt un nouveau système de joint pour fils télégraphiques dans lequel la soudure à chaud est complètement supprimée et par conséquent les nombreux inconvénients qu’elle entraîne après elle; parmi ces inconvénients, les dangers d’incendie dans les réseaux téléphoniques sont à considérer.
- Les fils sont d’abord assemblés et tordus à la manière ordinaire; on enfile ensuite sur le tout une gaîne de plomb qui est comprimée à l’aide d’une pince analogue à celle qui sert à plomber les wagons, les sacs, etc. Par suite de" la compression exerce par la pince, le plomb pénètre dans tous les instertices du joint et entre en contact intime avec les fils. Le tout forme alors une masse compacte qui empêche l’accès de l’air et l’oxydation des parties métalliques des fils en contact.
- Le même joint est avantageux pour les fils d’appartement ; on peut alors donner à la pince une forme différente et recouvrir le tout d’un vernis. On peut aussi remplacer la gaîne de plomb par une gaîne de caoutchouc ou d’isolant chatterton.
- Appareil électrique du Dv Telschow pour la production d’un courant d’air chaud. — Cet appareil est composé d’une poire en caoutchouc ordinaire à aspiration et à compression. Cette poire se visse à un tube en caoutchouc muni d’un prolongement en verre ; ce prolongement en verre renferme un fil de platine recourbé dont les extrémités sont reliées au fil conducteur qui amène le courant. En faisant passer le courant électrique dans le fil de platine, ce dernier est porté à l’incandescence; le courant d’air qui est projeté sur ce fil de platine incandescent, par le jeu de la poire de caoutchouc est aussi porté à une haute température (fig. 4).
- Un autre avantage de cet appareil réside dans la facilité qu’on a, d’enlever le tube de verre et de
- Fig. 4
- recouvrir le fil de platine de médicaments divers (sublimé, cobalt, iode) qui sont vaporisés, et dont les vapeurs antiseptiques peuvent être projetées à volonté. Cet appareil a déjà rendu des services signalés en rendant les cavités du corps humain accessibles à l’action de médicaments dont l’application semblait impossible ; il a déjà trouvé plusieurs applications dans le traitement des maladies de la bouche.
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- - Quelques mesures faites à la station d’essais de Munich. — M. Uppenborn publie dans le Central-blatt quelques résultats de mesures qui ont été faites dans le laboratoire dont il a la direction.
- Le coefficient de température pour la résistance d’un fil de fer a été trouvé égal à 0,0052 entre 13 et 50 degrés. Lagarde a trouvé 0,0043. (voir La Lumière Électrique, vol. XXXII, p. 344).
- On sait qu’on a proposé de remplacer les fils de cocon des suspensions unifilaires par des fils de métal. Voici quelques résultats à ce sujet.
- Un parallèle a été établi entre un fil de cocon, un fil de platine de 0,004 rnm. de diamètre et un fil tl’argent le plus tenu possible. La charge de rupture du fil de platine a été de 97 grammes, tandis que celle du cocon n’était que de 36 gr. Par contre le rapport de torsion des fils métalliques est très grand ; on sait que le rapport de torsion est le quotient «/(a — f), cp étant la déviation du miroir suspendu et a l’angle dont le fil a été tordu à son extrémité de suspension. Le rapport de torsion du fil de platine a été trouvé égal à 0,132 ; celui du fil d’argent égal à 0,0776 et celui du cocon à 0,00062.
- Les fils métalliques ne peuvent donc pas remplacer avantageusement les fils de cocon partout où l’on a besoin de fils à faible torsion.
- Une nouvelle méthode pour la mesure des faibles résistances. — Cette méthode indiquée parM. Uppenborn, et étudiée à la Station d’essais électrotechniques de Munich, doit posséder les avantages des méthodes où l’on emploie le galvanomètre différentiel sans en avoir les inconvénients.
- On sait que Heaviside a indiqué le premier, en 1873, l’usage du galvanomètre différentiel placé en dérivation pour mesurer les faibles résistances; cette méthode possède une grande sensibilité, mais exige deux mesures pour éliminer les défauts de compensation du galvanomètre différentiel.
- En remplaçant le galvanomètre différentiel par un galvanomètre ordinaire, cet inconvénient disparaît; il faut par contre adopter certaines dispositions pour rendre à la méthode les avantages primitifs, savoir : indépendance du courant de mesure et grande sensibilité.
- On supprime le premier inconvénient en employant des accumulateurs comme source de courant ou des éléments Lalande-Chaperon, à grande surface et en utilisant un commutateur rapide ;
- quant au second, l’emploi d’un galvanomètre apériodique très sensible l’annule suffisamment.
- La figure 5 représente la réalisation expérimentale de cette nouvelle méthode. La résistance inconnue X et la résistance connue W que l’on mettra sous la forme d’un fil nu tendu sur une planchette divisée, sont placées en série dans le circuit d’un accumulateur qui renferme en outre un rhéostat R pouvant atteindre une valeur de 20 ohms. Ce rhéostat doit être construit en fils nus et ne pas s’échauffer sensiblement par le passage du courant. Une clef T permet de ne fermer le circuit que pendant le temps strictement nécessaire pour les mesures.
- On place d’abord le galvanomètre en dérivation sur les extrémités de X, on obtient alors une dé-
- L . ' •: G
- in-
- ( * •- t 1
- w
- 4. A —WuV- ! R
- Fig. 5
- viation déterminée (100 divisions, par exemple). En retournant le commutateur on met ensuite le galvanomètre en dérivation sur les extrémités de W, ce qui réduit la déviation du galvanomètre (à 80 divisions par exemple). On ramène alors la déviation à sa valeur primitive (100 millimètres) en déplaçant le curseur mobile sur la résistance W et on s’assure en faisant mouvoir le commutateur que les deux, déviations obtenues, sont égales. Jusqu’à présent la méthode de M. Uppenborn n’offre rien de nouveau; elle ne serait qu’une complication de la méthode ordinaire. Avec une déviation de 100 divisions de l’échelle on peut mesurer le dixième d’une division, ce qui donne à la méthode une exactitude de 0,00!. L’exactitude est augmentée de la manière suivante :
- On règle d’abord le rhéostat auxiliaire R de manière à obtenir une déviation galvanométrique très grande dépassant les limites de-l’échelle par exemple, la résistance W étant approximativement égale à X. On ramène ensuite le galvanomètre à o à l’aide d’un aimant directeur.
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- Le galvanomètre étant ramené à o, on ferme le commutateur et on obtient une déviation qui provient de la différence des résistances X et W ; en ramenant le commutateur dans sa première position, on contrôle la constance du courant. 11 suffit alors de varier la résistance W jusqu’à ce que le galvanomètre ne subisse plus de déviation.
- Le système de distribution électrique par condensateurs de M. Doubrava. — On sait que Jabloch-koff est le premier qui ait eu l’idée d’utiliser les condensateurs pour la distribution de l’électricité et en particulier pour prendre un certain nombre de dérivations sur un circuit alimenté par un courant alternatif.
- Tandis que l’insertion d’un grand nombre de bougies Jablochkoff dans le même circuit résol-
- Fig. 6
- vait pratiquement la division de l’éclairage électrique la distribution en dérivation ne réussissait pas à cause des inégalités de résistance des bougies; c’est pour obvier à ces inconvénients qu’il essaya de placer des condensateurs dans les dérivations.
- L’emploi des condensateurs pour la transformation de la tension des courants a été indiqué pour la première fois par Planté dans sa machine rhéostatique. Plus tard Gravier a essayé d’appliquer les condensateurs à la transformation des courants continus de haute tension en courants continus à basse tension ; son système n’a pas encore eu de solution pratique.
- On se trouve maintenant en présence d’un système complet de transformation et de distribution au moyen des condensateurs; ce système a été imaginé par M. Doubrava ; des descriptions en ont été publiées dans le Zeitschrift für Eleh-trotecbnich. M. Doubrava transforme les courants continus de haute tension en courants
- de basse tension en évitant les étincelles qui accompagnent généralement l’interruption d’un courant continu. On ne peut pas, de prime abord., juger ce système sans appel ; pour cela il faut en, attendre la réalisation pratique.
- La description qui va suivre et les considérations théoriques qui l’accompagnent permettront de se faire une idée de la valeur du système.
- La. transformation de la tension d’un courant continu peut être effectuée actuellement de deux, manières différentes seulement. La première consiste à faire subir au courant une double transformation mécanique puis électrique (transformateurs à courants continus) ou une transformation chimique (accumulateurs); la seconde consiste à prendre sur le circuit principal un certain nombre de dérivations, à rendre alternatif le: courant ainsi obtenu et à modifier la tension au. moyen d’un transformateur.
- Fig. 1
- L'emploi des accumulateurs pour la transfor mation des courants continus est limité à certains cas particuliers, à l’éclairage des théâtres par exemple. Les transformateurs à courants continus ne pouvant jamais avoir un rendement comparable à celui des transformoteurs à courants alternatifs^ La seconde solution doit donc donner des résultats plus favorables à condition toutefois de trouver une solution pratique.
- La rupture d’un circuit fermé dans lequel circule un courant continu est toujours accompagnée d’une forte production d’étincelles quelle que soit la construction du disjoncteur. M. Doubrava a réussi cependant à supprimer complètement les étincelles par l’emploi de condensateurs disposés d’une manière toute particulière.
- Dans le système de M. Doubrava, le courant continu est transformé à un certain nombre de points de distribution en ondes électriques successives au moyen d’un disjoncteur représenté par la figüfeô. Ces ondes électriques sont destinées à charger les condensateurs du système dont la figure- 7 montre l’arrangement complet. G est la dy-
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- JOÜkNAL UmVÉRSÈL b'ÉLECTkïÙÎTÈ
- 28$
- namô. D le disjoncteur, C les condensateurs et 1 les transformateurs. On voit que le courant n’est jamais fermé qu’à travers un ou plusieurs condensateurs.
- Le disjoncteur qu’une dynamo d’un demi-cheval actionne est composé d’une série de lamelles alternativement isolantes et conductrices, et disposées sur la surface latérale d’un cylindre mobile autour de l'axe commandé par la dynamo. Les lames métalliques sont reliées alternativement avec les disques métalliques e et / contre lesquels frottent constamment les deux balais a et b, reliés au circuit principal du courant continu. Les deux balais c et d appuient contre la surface du tambour de telle sorte qu’ils ne touchent jamais la môme ’amelle simultanément et qu’en passant d’une lamelle conductrice à la suivante ils appuieut tous aeux sur des lamelles isolantes. Les balais c et d sont relies aux armatures des condensateurs.
- Lorsque les balais cet d touchentdes lames métalliques, il en résulte une onde électrique qui dure jusqu’à ce que les armatures des condensateurs soient à la même différence de potentiel que les balais a et b. Lorsque les balais abandonnent les lamelles conductrices, ils appuyent sur des lamelles isolantes et i! ne se produit aucune étincelle. Au moment où les balais rencontreut les lamelles conductrices suivantes, un nouveau courant pulsatoire est lancé dans le système ; mais ce courant a la direction contraire du précédent et dure jusqu’à ce que les armature des condensateurs soient à la même différence de potentiel que les balais a et b, mais en sens inverse du cas précédent.
- La partie du circuit entre les dynamos et le disjoncteur est parcourue par une série de pulsations électriques de même sens qui se meuvent plus ou moins rapidement. La seconde partie du circuit renfermant les condensateurs est par contre parcourue par une succession de pulsations électriques qui sont alternativement positives et négatives.
- Le même phénomène se reproduit successivement sans aucune étincelle et sans que les deux balais a et & et par conséquent les bornes de la génératrice puissent être mises en court circuit.
- On est forcé d’employer des transformateurs au lieu de mettre les lampes directement dans le circuit des condensateurs car l’énergie des pulsations électriques du système se répartit ait dans les divers circuits dans le rapport inverse des ré-
- sistances ce qui rendrait la solution peu pratique.
- La disposition qui précède permet d’obtenir un plus grand nombré d’alternances du courant qu’avec les machines à courants alternatifs, ce qui permet d’obtenir un excellent rendement des transformateurs (97 0/0) en donnant à ceux-ci des dimensions très restreintes.
- M. Doubrava a pu réaliser le dispositif qui précède en employant des courants de 500 volts, et un disjoncteur de 900 à 1 500 renversements par seconde, sans obtenir d’étincelles. Un condensateur de 1 métré carré de surface et un transformateur de o,b hg permettaient d’alimenter une lampe à incandescence de 16 bougies.
- Les considérations mathématiques qui vont suivre permettent de se rendre compte des différents facteurs qui influent sur le rendement du système.
- Commençons à compter le temps au moment où les balais passent d’une lamelle isolante à la lamelle conductrice suivante, c’est-à-dire au moment où leur différence de potentiel passe de + E à —E.
- Désignons par
- r la résistance totale du circuit déchargé;
- R la résistance totale du circuit secondaire;
- C la capacité du condensateur ;
- p la différence de potentiel des armatures du condensateur au moment t;
- l et L les coefficients de self-induction des circuits primaire et secondaire du transformateur ;
- m leur coefficient d’induction mutuelle ;
- i et 1 l’intensité du courant dans les circuits primaire et secondaire.
- On a tout d’abord les conditions suivantes :
- II’ 1 n ys ri)
- >r—p—(— E) — 1 ÿt- d\ 111 Tt (2)
- , _ , d I di
- XK = -LTt-'"Tt 0)
- En différenciant 1 et 2 on obtient
- dt , d1 i d1 I
- dt + i dT*+l" JT* + c = 0
- (4)
- L’intégration partielle des équations (3) et (a) donne
- a/
- I = A
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ou
- et
- A = -<7R + Li = ',/(“)
- 'L-«')a' + P + Lf)a't^+R'-]« +g = ° t5)
- Le rendement de la transformation est donc -
- j I*R dt
- 2 E* C-
- Les racines de cette dernière équation étant a1; o0^3 on a
- ai t , 02 t , 03 t
- t = (Tl C +<72 0 +<Ï3«
- I = TZi/(ai) cai ^ + (72/(a2) c012 ^ + (73/(a3) e*3 ^
- (6)
- On détermine les constantes d’intégration à l’aide des équations de condition suivantes. Pour t=zo, on a i — o, I=o et /> = E; les équations 2 et 3 deviennent alors
- di îEL dt IL — ws
- et les équations de condition sont
- ai + a2 + “3 = o
- (72 f (ai) + (72 / (72) + 773 / (<«) = O
- 2 E L
- (?! a; + (72 a2 + (73 a3 = j ~i
- Ces équations permettent de déterminer aj a2 a3 et l’on obtient
- Pour tous les f > T on a I = o et on peut écrire par conséquent
- R dt
- l
- T z*00
- I* R dt + J
- I» R dt =
- L
- <x>
- l*R dt
- En remplaçant lz par sa valeur et en intégrant on obtient
- Rrf( =
- 2 E 777
- Lx (a) <*ks — / L)J
- X
- (fai5 (a2 — a3)* , a2* (as — ai)* , a/ (ai — a2)*~j (L 2 ai 2 02 2 a3 J
- + (02—03)(a3—ai)-)—g2-“- (03—a|)(ai—02)
- Lai +a2 02 + 03
- + 5r-rîi(ai-“2)(<X2““3)]i
- Les expressions entre parenthèses étant des fonctions symétriques des racines ,on peut les exprimer en fonction des coefficients de l’équation correspondante.
- On obtient ainsi
- i = V(32E—7Ti r<R + L b («3 - “2> t
- y (a) (7»s — / L) L
- + (R + L 02) (ai — a3) e012 * + (R + La3)(a2 — ai)ca3 [ J
- , 2 E 777 r . ait 02 t
- I = . ,----.-TT Oi (02 — 03) e + 02 (03 — a;) c
- y (a) (777 2 — / L) L
- + a3 (ai — a2) c“3 # J
- OÙ
- y (a) = ai a2 (ai — 02 + 02 03 (02 — 03) + a3 0[ (a3 — ai)
- La fonction [/(a)J2 étant une fonction symétrique des racines peut être exprimée à l’aide des coefficients de l’équation 5 ; c’est donc une quantité connue.
- Soit T le temps employé pour charger complètement le condensateur ; l’énergie dépensée par le générateur pendant ce temps est 2 E2 C et l’énergie dépensée dans le circuit secondaire est
- T
- l2R dt
- R dt
- 2E»C
- 1 -t
- m
- + g(/R+;-L)
- et par conséquent
- N =
- 1 +
- ife)’
- + g((R + .L)
- Cette expression du rendement montre qu’on peut augmenter la résistance r du circuit de la génératrice sans diminuer le rendement il suffit alors simplement de choisir convenablement les autres éléments de la transmission et en particulier R.
- Sans nous prononcer en aucune manière sur la valeur du système de distribution deM. Doubrava, nous l’avons exposéaussi fidèlement que possible, en espérant que nos lecteurs voudront bien lui accorder l’attention que l’importance du sujet demande.
- A. Palaz.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la transmission du travail par les courants alternatifs, par M. Maurice Leblanc (*).
- « Les courants alternatifs seraient très avantageux pour transporter la force, car on peut leur donner facilement les plus hautes tensions et ils n’altèrent pas les isolants comme les courants continus, mais les phénomènes de self-induction ont empêché jusqu’ici de réaliser un moteur capable de se mettre en marche de lui-même et de tourner à une vitesse quelconque, tout en ayant un bon rendement et en utilisant bien les matériaux qui entrent dans la construction du système Nous pensons avoir rempli ces diverses conditions de la manière suivante : .
- Notre moteur comporte :
- i° Une armature fixe en forme d’anneau ;
- 20 Un inducteur mobile constitué lui-même par un anneau Gramme ou Paccinotti situé à l’intérieur de l’armature et muni de son collecteur ;
- 30 Une petite dynamo à courants alternatifs et à aimants permanents dont l’armature est folle sur l’axe de la machine.
- Celle-ci, montée en tension dans le circuit de la première armature, reçoit comme elle le courant de la ligne et tourne synchroniquement avec la génératrice. Elle a pour fonction de faire tourner un certain nombre de paires de balais s’appuyant sur le collecteur de l’anneau mobile. Le nombre de ces balais est égal au nombre des pôles inducteurs qu’on veut créer et proportionnel au nombre d’alternativités du courant qui doit alimenter la machine. Ils sont tous reliés entre eux par un court circuit.
- « La théorie et l'expérience nous ont démontré que dans ces conditions:
- « i° Un courant toujours Je même sens se développait dans l’anneau mobile et se fermait à
- (*) Comptes-Rendus, v. CIX, 1889. Nous publierons la note in extenso de notre collaborateur M. Maurice Leblanc dans un prochain numéro.
- N. D. L. R.
- travers les balais, après avoir excité les pôles inducteurs.
- « 20 Un couple moteur toujours de même sens, fonction seulement de l’intensité du courant alternatif lancé dans l’armature et de la vitesse relative des balais par rapport au collecteur était déterminé sur l’axe de l’anneau. (La machine se lance d’elle même et tourne toujours dans le même sens que les balais. Le couple moteur développé sur son axe diminue au fur et à mesure que la vitesse augmente. Quant au travail fourni il est maximum lorsque la vitesse de rotation de la machine est égale à la moitié de celle des balais).
- « L’anneau qui nous a servi dans ces expériences provenait d’une machine Rechniewski. On avait rendu ses porte-balais mobiles et une disposition cinématique les obligeait à faire une demi-révolution pendant la durée d’une alterna-tivité du courant lancé dans l’armature.
- « La théorie démontre que le rendement électrique de cette machine peut être aussi élevé que l’on veut, et que le rapport de la force électromotrice nécessaire pour faire passer le courant alternatif dans l’armature à celle qui le serait s’il n’y avait pas de phénomènes de self-induction, est très voisin de l’unité.
- « Cela provient de ce que le courant n’est pas renversé à la fois dans tout le système inducteur mais successivement dans les diverses bobines qui entourent l’anneau, et au moment où chacune d’elles n’est traversée que par le petit flux qu’elle engendre elle-même. Les choses se passent comme si le coefficient de self-induction de la machine se réduisait au seul coefficient de self-induction de l’armature, et l’accroissement de force électro-motrice nécessaire pour faire passer le courant alternatif est très petit par rapport à celui qui entraîne la production du travail.
- « Nous pensons constituer de cette manière un moteur à courants alternatifs qui, tout en permettant de profiter des avantages qui résultent de l’emploi de ces courants, ait un rendement aussi élevé et utilise aussi bien les matériaux que les moteur à courants continus ordinaires.
- « Nous n’avons fait d’ailleurs qu’appliquer l’invention de M. Gramme et combattre les effets de ia self-induction dans le cas actuel, en employant l’anneau muni d’un collecteur qui lui avait servi à vaincre les même effets dans les moteurs à courants continus ordinaires.
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- 208
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- « Le type de machine auquel nous avons été conduits, et qui peut recevoir une infinité de formes différentes, ne nécessite pas un organe de plus que toutes les dynamos à courants alternatifs munies d’une excitatrice spéciale qui sont journellement employées dans l'industrie. »
- Sur la conductibilité des électrolytes à très hautes températures, par M. Lucien Poincarré (').
- « Les méthodes que M. Bouty et moi (2) nous avions employées dans des expériences relatives à la conductibilité électrique des sels fondus ne s’appliquent pas directement quand on dépasse la température de fusion du verre. Il serait peu commode d’obtenir des tubes de porcelaine analogues aux tubes de verre qui nous avaient servi, de les remplir de sel fondu et de les maintenir à une température de iooo°. Dans le cas des chloiures alcalins, on a en outre à éliminer l’influence des variations de niveau dans la masse liquide dues à la grande volatilité de ces corps. J’ai pu néanmoins obtenir, avec des dispositions diverses, des
- mesures exactes à — près.
- « Dans toutes mes expériences, je me suis servi avec avantage, comme électrodes principales et parasites, de lames et de fils d'argent ; la polarisation de ces électrodes dans les chlorures fondus est, en effet, assez faible et varie d’une façon parfaitement régulière (3); on peut d’ailleurs la diminuer notablement par l’adjonction, de traces de chlorure d’argent, mais elle ne disparaît pas complètement, contrairement à ce qui se passe pour les azotates.
- « Le sel fondu était le plus souvent contenu dans un tube de porcelaine de Bayeux(de o, :o m. environ de hauteur et de o, 8 cm. de diamètre intérieur), ouvert aux deux bouts, et qui plongeait dans un creuset c rempli de sel fondu jusqu’à une hauteur de 0,8 cm. environ. Une lame d’argent a est maintenue dans l’intérieur du tube T à une hauteur de 5 à 6 centimètres de la base inférieure, où se trouve une seconde Unie d’argent b. Ces deux lames sont attachées à deux fils d’argent
- (') Càmptes rendus v. CIX p. 173. 1889.
- (2; La Lumière Électrique, v. XXXI p.
- (:i) Il n’en serait plus de même si l’on employait des électrodes de platine; les variations brusques de la polarisation seraient alors considérables.
- isolés p..r un système de tubes en terre réfractaire qui communiquent aux deux pôles de la pile; deux fils d’argent également isolés permettent de prendre la différence de potentiel aux deux extrémités de la colonne cylindrique comprise entre les deux lames a et b.
- Je me suis assuré, par une étude préalable, que la résistance ainsi constituée est indépendante, dans une très large ^mesure, du niveau du sel au-dessus de a.
- « Le creuset c étant placé dans un creuset C de fonte, chauffé dans un four Perrot de très grandes dimensions, la partie utile du sel fondu, étant au centre du creuset c, se trouve à une température bien définie et lentement variable.
- « Cette température était mesurée à l’aide d’un couple platine pur-platine rhodie de M. LeChate-lier, gradué avec soin et dont on a toujours vérifié la graduation au cours des expériences (l).
- « Les corrections de dilatation ont été faites d’a-près'Ies nombres les plus généralement admis; 1 correction relative à la dérivation électrique à travers l’épaisseur du tube de porcelaine a été calculée d’après des expériences directes. Pour avoir des valeurs absolues, on a mesuré la conductibilité de l’appareil rempli d’une dissolution d’azotate d’argent préalablement comparée à la dissolution normale de chlorure de potassium.
- « J’ai ainsi obtenu, pour les conductibilités c, du chlorure de potassium et c’, du chlorure de sodium purs fondus, des nombres qui sont représentés d’une façon très exacte par les formules suivantes ;
- c, = 1,80 [ 1 +0,0066(/—750)] entre70o"(temp. de fusion) et 800”, c\ = 3,15 [ 1 + o,oo6/j(7—75o)J enlrc'7 i 5")temp. de fusion) et 8oo\
- « On remarquera que les coefficients de variation avec la température sont identiques pour les deux sels; j’ai mesuré les densités des deux chlorures fondus au voisinage de 750°parune méthode analogue à celle du flacon, et j’ai trouvé qu’elles étaient sensiblement égales (1,65 environ). Le produit de ce nombre par le coefficient de variation 107 X 10—1 n’est pas très différent du produit analogue pour les azotates (94 x 10—1).
- (') Ce couple, de même origine que celui de M. Le Cha-telien avait déià été employé par M. Ledeboer dans ses expériences sur les variations de la perméabilité magnétique du fer avec la température.
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- , « Les conductibilités moléculaires sont respec-
- tivement
- y, —0,0813 pour KC1, y, =o,i!2 pourNaCI,
- et il est intéressant d’observer que le rapport des
- conductibilités est presque le même que le rapport
- 0,67 des conductibilités moléculaires de l’azotate de potasse et de l’azotate de soude.
- « Lorsque la solidification se produit dans l’élec-'trolyte, la résistance augmente régulièrement. Au moment où le sel entier est solidifié, la conductibilité est devenue500 fois plus faible que celle du corps fondu à la même température, puis elle décroit très rapidement, le coefficient de variation étant devenu ioo fois plus grand environ .Les mesures se font encore avec une régularité parfatte, plus grande même que dans l’état liquide, car la polarisation devient beaucoup plus faible ; mais le changement de densité au moment de la fusion produit dans la masse solidifiée des fissures qui rendent illusoire l’exactitude de mesures absolues sur ce sujet.
- « Pour effectuer la correction relative à la déperdition par la porcelaine, j’ai étudié par une méthode analogue la conductibilité électrique de la porcelaine de Bayeux entre 300'’ et 950°. Un tube de porcelaine fermé par un bout est plongé dans un bain d’azotate ou de chlorure fondu; il est rempli de sel fondu jusqu’à un niveau que l’on maintient à peu près constant. Deux électrodes cylindriques d’argent sont placées à l’intérieur et à l’extérieur du tube ; deux fils isolés servent d’électrodes parasites. Sauf quelques corrections faciles à calculer, la conductibilité spécifique c, de la porcelaine est donnée par la relation.
- l°8~
- C‘ “ait/ixR,
- R, étant la résistance du système, b la hauteur, r, et rit les rayons extérieurs et intérieurs du tube. Les résultats peuvent se représenter par la formule
- ct = io—8 (0,0373 £+ 0,0000125^ —-1,16,30).
- « Les valeurs absolues né sauraient être considérées comme très exactes, à cause de la difficulté d’avoir un tube cylindrique ; mais la résistance
- d’un échantillon denné se mesure par ce procédé avec une très grande exactitude et une grande facilité. On évite complètement les erreursdues à la polarisation qui interviennent dans beaucoup de méthodes employées précédemment dans ce genre de recherches. La rapide variation avec la température pourrait, dans certains cas, servir à répérer les températures élevées, concurremment avec un appareil tel qué le couple Le Chatelier. qui ne permet guère d’apprécier des différences de températures inférieures à 10°.
- Interrupteur et commutateur automatique de M. Elsas (').
- Dans l’interrupteur de Wagner et dans tous les interrupteurs construits sur le même principe, on utilise les vibrations transversales d’une tige ou d’unç lame pour fermer ou ouvrir périodiquement le circuit d’un courant électrique. Si l’on veut obtenir des interruptions peu rapides, l’emploi des oscillations transversales de lames élastiques offre beaucoup d’inconvénients. Pour y remédier, M. Elsas a eu l’idée d’employer les oscillatio.ns de torsion d’un fil élastique.
- La figure 1 montre schématiquement le dispo-
- Fig. 1
- sitif imaginé par M. Elsas. Les pointes de platine a et b, reliées entre elles, sont situées dans un plan qui coupe perpendiculairement le fil élastique, au milieu de sa longueur; ces pointes de platine plongent dans des godets à mercure. La pointe située au dessous du fil plonge constamment dans le mercure, tandis que les oscillations du fil font plonger et sortir successivement la pointe b. Le levier oscillant qui porte a et & se termine du côté opposé à b par une armature légère placée vis-à-vis d’un électro-aimant, et dont le mouvement est juste l’opposé de celui de la pointe#.
- (') Annales de IVicdcinann, vol. XXXVII, p. 680.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La pile est placée dans le circuit formé par le godet et la pointe b, le levier, la pointe et le godet a, l’électro-aimant. Un fil d’acier à piano de i à 1,5 mm. de diamètre, long de 30 centimètres permet d'obtenir deux interruptions par seconde seulement, en employant un seul élément Le-clanché.
- Cet appareil modifié convenablement permet d’étudier aisément les phénomènes de polarisation dans un voltamètre, aussi bien que de faire à un auditoire la démonstration des lois de l’induction dans une spirale.
- Cette modification consiste à faire commander par le fil élastique deux leviers munis de trois pointes correspondant aux trois paires de godets à mercure v, v', m, m', b, V. La figure 2 montre la disposition schématique de cette application •qui permet de relier successivement un volta-
- Fig. 2
- mètre V à une pile S, et ensuite au galvanomètre G, afin de mesurer la polarisation produite. 11 suffit de relier le voltamètre aux godets m, m', la pile à v, v', et le galvanomètre à h, b'. L'appareil est disposé de telle sorte que les pointes m seulement plongent au repos dans le mercure. Lorsque l’appareil commence à vibrer, le voltamètre est alors mis régulièrement en circuit avec la pile et avec le galvanomètre; celui-ci reçoit ainsi une série régulière d’impulsions successives, ce qui fait osciller son aiguille autour d’une position moyenne qui donne ainsi la mesure de la polarisation.,
- En remplaçant le voltamètre par une bobine d’induction, on obtient de la même manière une déviation permanente qui donne la mesure du courant induit. On peut constater de même l’existence du courant de décharge d’un condensateur en substituant un condensateur au voltamètre et en employant naturellement un galvanomètre très sensible.
- A. P.
- Influence des installations d’éclairage électrique
- sur les indications de la boussole à. bord des
- navires, par Sir W. Thomson.
- On a pu constater sur les navires modernes munis des installation de lumière électrique, que la boussole subissait très souvent des déviations assez considérables au moment de l’allumage; ces déviations atteignant plusieurs degrés peuvent entraîner des erreurs considérables dans la marche du navire. 11 est donc de la plus haute importance d’attirer l’attention des intéressés sur ce point spécial d'autant plus que la correction de la boussole se fait généralement pendant le jour, lorsque le réseau d’éclairage n'est pas en activité; l’erreur se fait sentir pendant toute ia nuit sans que le pilote s’en doute.
- L’action des courants continus est surtout à craindre ; c’est une action directe lorsque la coque du navire sert de fil de retour au courant électrique; lorsqu’on emploie le double fil, il faut éviter avec soin les pertes.
- Les courants alternatifs n’ont aucune influence sur la boussole, même lorsqu'on emploie des circuits à fil unique.
- Sir W. Thomson, après avoir examiné cette q jestion de près, est arrivé aux conclusions suivantes, qu’il a communiqués à l’Institution of Electrical Engineers :
- i° 11 faut employer exclusivement les circuits à double fil, à moins qü’on. emploie des courants alternatifs, ce qui d’ailleurs est très rare;
- 20 La méthode la plus simple pour vérifier le degré d’isolement des conducteurs et constater si cet isolement est suffisant pour éviter toute perturbation de la boussole, consiste à mettre un point du circuit rapproché des dynamos en dérivation avec la coque du navire au moyen d’une lampe à incandescence; un commutateur permet d’établir cette dérivation à volonté, Aussi longtemps que la lampe ne rougit, pas on peut être sûr que l’isolement est suffisant pour éviter toute perturbation de la boussole, un éclat brillant de la lampe n’indique pas même une faute nécessairement sensible ;
- 30 11 faut veiller à ce qu’aucune dérivation ou perte magnétique des dynamos n’influence la coque du navire et partant la boussole; l’action du magnétisme des machines peut être aussi directe.
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- Dans les nouvelles machines cette action est pour ainsi dire nulle ;
- 40 Pour constater que la boussole n’est soumise à aucune perturbation sensible, il faut l’observer au moment où l’on établit et où l’on interrompt le courant, au moment où l’on met en marche et où l'on arrête 1ns dynamos, aussi bien qu’à l’instant où l’on établit et où l’on rompt le circuit magnétique des machines. Il faut faire ces essais lorsque le navire est à l’ancre. On emploiera pour cela le déflecteur de Sir W. Thomson.
- 50 On peut employer une petite lampe électrique pour éclairer la boussole, après s’être assuré qu'elle est sans influence sur les indications de celle-ci.
- ____________ A. P.-*
- Nouveau dispositif pour sonneries.
- LElectrotecbnischer Anqeiger du 17 juillet indique un dispositif qui permet d’intercaler avanta_ geusement plusieurs sonneries dans le même circuit. Sans insister sur le degré de nouveauté de ce dispositif qui est actuellement à l’essai dans l'administration téléphonique allemande, en voici la description rapide.
- La ligne L est en communication permanente
- avec les bornes de l’électro-aimant e ainsi qu’avec l’armature mobile d de cet électro-aimant et le buttoir a. Le levier d est muni d’une lame flexible b qui augmente la durée du contact entre l’armature et le buttoir. En outre, un bras c relié à la terre est en contact avec l’armature d lorsqu’elle est au repos.
- Lorsqu'un courant vient de L, il circule dans l’électro-aimant e, puis va à la terre en passant par d, e et c; l’armature d est est alors attirée ce qui détermine le contact entre b et a, ainsi que la rupture du circuit entre d et c en sorte qu'une com-
- munication directe s’établit entre l^etLi. Lemême jeu se répète dans les autres sonneries intercalées dans la ligne de la même manière.
- ___________A. P.
- Étude sur les accumulateurs Tudor, par A. de Waltenhofen C).
- Depuis la publication de son dernier rnémoi.e sur les accumulateurs (2), l’auteur a fait un certain nombre de mesures sur les accumulateurs Tudor du dernier modèle. En voici le résumé :
- Le type II renferme 4 plaques positives pesant 13,30 kil. et 5 négatives pesant 8,72 kil. Le poids lotal de l’élément est de 32 kilogrammes et la surface positive de 26,112 dm2, chaque plaque ayant 19,2 cm. sur 17 cm. ; leur épaisseur est de 11 millimètres pour les positives, et de 8 millimètres pour les négatives et la densité du liquide est de 1,134 avant la charge.
- Le constructeur indique 10 ampères comme courant maximum de charge; il recommande de ne pas le décharger à un régime supérieur à 11 ampères et garantit une capacité de 88 ampères-heures.
- On a chargé un élément pendant 11 heures et demie au régime normal de 10 ampères et sous une tension variant de 1,972 volt à 2,24 volts. Il a ainsi reçu 110,52 ampères-heures et 239,69 watts-heures.
- Déchargé ensuite avec un courant constant de 11,2 amp. en moyenne, jusqu’à ce que la tension ait baissé de 10,6 0/0, depuis 1,964 à 1,756, cet élément a fourni 99,70 ampères-heures et 189,52 watts-heures ; son rendement est donc de 90 0/0 en ampères et de 79 0/0 en watts et sa capacité se trouve supérieure au chiffre indiqué par le constructeur ; elle est de 4,5 ampères par kilogramme de plaque, résultat qui n’avait pas été atteint avec les types précédents.
- Pendant la seconde p irtie de cet essai, la force électromotrice en circuit ouvert a varié de 2,032 à 1,834 volts.
- Lorsqu’on décharge le même appareil à un régime constant double du précédent, soit 22,5 ampères pendant 4 heures 26 minutes, on observe une diminution de capacité de 200/0, en arrêtant l’opération après une baisse de tension de 10 0/0.
- P,) Ceptralblatt, v. XII p. 49.
- (,*) La Lumière Electrique, v. XXXI, p. 14a.
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- LÀ LUMIÈRE
- Une décharge constante à 44,07 amp. soit 7 ampères par kilogramme de plaque pendant 1 heure 21 minutes, a donné une capacité de 40 0/0 inférieure à celle correspondant au régime de 0,5 amp. par kilogramme. L’appareil n’a rendu que 59,5 ampères-heures et 104,25 watts-heures au lieu de 99,7 A-H et 180,5 W-H. Si l’on continue la décharge jusqu'à la fin, le voltage baisse très rapidement et une diminution de 10 0/0 constitue la limite extrême pour laquelle le courant est encore pratiquement utilisable, et sur laquelle on peut se baser pour établir la capacité utile d’un accumulateur.
- Cette remarque a surtout son importance lorsque le prix de l’appareil est basé sur le nombre d’ampères-heures qu’il rend.
- Une autre série d’essais a été faite sur le type 111 dé 6 plaques positives et 7 négatives, mesurant 19,5 sur 16,3 cm. étayant 6,5 mm. et 5 m. d’épaisseur.
- Le poids total atteint 35 kilogrammes et la surface positive est de 38,14 décimètres carrés.
- Chargé à 19 A jusqu’ au dégagement de gaz tonnant, puis déchargé ensuite à 24 A, un de ces éléments a donné un rendement de 84,06 0/0 en ampères-heures et 72,49 0/0 en watts-heures.
- Le rendement de ces accumulateurs varie beaucoup, suivant la valeur de la force électromotrice à laquelle on arrête la décharge.
- Ainsi, chargé pendant 7 heures à 20 ampères sous une tension variant de 2,1 a 2,66, et déchargé ensuite pendant 3 heures à 24,66 amp. avec une diminution de tension de 1,95 à 1,90 volt, soit de 2,560/0; cet élément a rendu 900/0 en A-H et 79,56 0/0 en W-H; si par contre on fait durer la décharge jusqu’à ce que latensionhaisse de5,33 0/0 ces deux rendements ne sont plus que 82,61 0/0 et 71,12 0/0.
- L’accumulateur Tudor conserve bien son voltage et on l’améliore en dépassant de temps en temps la limite de charge, mais sa capacité est faible (4,5 ampères par kilogramme) par rapport à celle d’autres systèmes.
- : ; H. W.
- Nouvelle pile galvanique de M. Imchenetsky.
- \
- • Parmi les objets présentés à l’exposition galva-noplastique de Saint-Pétersbourg, on remarquait la pile de M, Imchenetsky. Elle se compose essentiellement d’une boîte extérieure de tôîe de fer de
- ÉLECTRIQUE
- 30 centimètres de longueur sur 18 de largeur et 22 de hauteur et d’une grande boîte en carton sans fond qui est partagée en 9 compartiments par 8 diaphragmes poreux. La boîte de carton étant posée sur là fond de la boîte de tôle, on verse de la paraffine fondue; en se refroidissant, cette dernière détermine la formation de 9 compartiments bien séparés. On remplit cinq de ces compartiments d’une solution, d’acide chromique dans laquelle on plonge des plaques spéciales de plombagine, les quatre autres compartiments renferment les électrodes de zinc, immergées dans une solution de sulfure de natrium (Na2S203).
- L’électrode positive est obtenue par la compression d’un mélange de plombagine et de paraffine sur un squelette métallique conducteur auquel la pince de l’électrode est fixée; cette électrode est très mince et sa porosité est presque nulle, ce qui empêche la formation des sels grimpants.
- Avec les dimensions mentionnées plus haut la résistance intérieure du nouvel élément est de 0,06 à 0,08 ohm et sa force électromotrice de 2,15 volts.
- Le grand avantage du système de cloisonnement et des liquides employés réside dans l’absence complète de diffusion, ce qui fait que la pile peut rester pendant longtemps sans que les liquides se mélangent et par conséquent sans que l’action de la pile soit affaiblie au moment où on la met en activité.
- Le remplissage de la pile présente certaines particularités intéressantes que nous voulons relever. La boîte intérieure de carton étant plus courte que le vase extérieur, on forme aux deux extrémités de ce dernier deux compartiments dont l’un communique par des trous avec les quatre auges à acide chromique et l’autre avec les cinq auges à . sulfure de natrium. 11 suffit donc d’introduire les deux liqueurs dans les deux compartiments respectifs pour remphr du même coup les auges de la pile. Deux trop-pleins limitent le remplissage et deux robinets placés dans le fond permettent la vidange.
- En plaçant un certain nombre de piles les unes au-dessus des autres on peut s’arranger à les remplir très facilement en versant la solution dans la pile supérieure seulement, les piles inférieures se remplissant par le trop-plein dés piles de niveau plus élevé.
- Telle est la pilé de M. Imchenetsky; elle n’offrè rien de bien nouveau; cependant l’ensemble est
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- assez bien combiné pour justifier les quelques renseignements qui précédent, dont nous sommes redevables à M. Schtchawinsky, ingénieur à Saint-Pétersbourg.
- ____________A. P.
- Démonstration de l’existence des courants téléphoniques et microphoniques à. l’aide du galvanomètre, par H. Rubens (*)•
- Un galvanomètre placé dans un circuit téléphonique est ordinairement insensible aux courants produits par le téléphone; dans certains cas, toutefois, on observe une déviation, lorsque l'intensité du son change brusquement ou lorsque la membrane du téléphone ne peut vibrer que d’un côté, seulement de sa position d’équilibre. Ces particularités ont été signalées par Chardonnet.
- On peut obtenir aussi une déviation permanente du galvanomètre à. l’aide du dispositif suivant imaginé par M. H. Rubens.
- Les courants téléphoniques sont produits par les vibrations d’un diapason entretenu électriquement et en face duquel on place le téléphone; le circuit conduisant au galvanomètre est ouvert périodiquement par le diapason et on dispose l’expérience de manière à produire une ouverture et une fermeture,du circuit ponr chaque vibration complète. Le galvanomètre est alors parcouru par un courant continu qui n’est qu’une partie du courant téléphonique et qui dépend de la différence de phase entre le mouvement oscillatoire du diapason et celui de la membrane téléphonique; ce courant produit une déviation permanente et son intensité est toujours inférieure à la moitié de l’intensité moyenne du courant téléphonique.
- On obtient de meilleurs résultats en utilisant comme source sonore un téléphone auxiliaire intercalé dans le circuit de la pile ou de l’accumulateur dont le courant entretient le diapason.
- Le courant continu est obtenu, dans l’expérience précédente en interrompant le circuit pendant le temps correspondant à une demi-période du courant téléphonique. On arrive au même résultat en variant périodiquement la résistance de ce circuit, ce qui peut être réalisé par l’interposition d’un microphone entre le téléphone et le galvanomètre.
- Cette disposition permet, en outre, d’utiliser une source sonore quelconque tout à fait indépendante du diapason interrupteur.
- La méthode indiquée précédemment ne se prête pas à des mesures absolues, mais elle permet d’obtenir aisément des résultats comparatifs de la puissance des différents téléphones.
- Elle s’applique sans modification à l’étude des courants microphoniques qui sont du reste plus intenses et plus faciles à déterminer que les courants téléphoniques.
- H. W.,
- Sur l’origine géologique du magnétisme terrestre, par M. E. Hull
- M. Hull a fait récemment à la Société royale de Londres une communication sur l’origine et les causes du magnétisme terrestre, dans laquelle il a cherché à montrer que la terre elle-même contient dans son écorce une source à laquelle ces phénomènes peuvent être ramenés ainsi que Gilbert, Biot et d’autres physiciens l’ont supposé.
- Le manque de données sur la constitution physique de notre globe, du temps de ces savants, lésa empêchés de préciser leurs vues sur l’aimantation interne de la terre.
- M. Hull énumère d’abord les raisons qui existent pour croire qu’il y a sous la croûte terrestre une enveloppe ou magma intérieure et extérieure, la dernière moins dense et riche en silicates, la première basique et riche en minerais de fer. Cette opinion concorde avec celles de Durocher, de Prestwich, de Fisher et de beaucoup d'autres géologues. M. Hull passe ensuite à la discussion de la composition de cette enveloppe intérieure et des conditions sous lesquelles le minerai de fer magnétique se trouve; il prouve qu’il existe fort probablement sous la forme de nombreux petits cristaux à aimantation polaire. Chacun de ces petits cristaux étant par lui-même un aimant séparé de la masse alors qu’elle était encore semi-fluide; ils se sont donc disposés dans la masse entière de manière à former un système équilibré. On peut supposer que la roche typique de cette masse est le basalte.
- L’auteur s’occupe ensuite de l’épaisseur et de la [profondeur à laquelle se- trouve cette masse magnétique sous la surface du globe et tout en admettant l’impos§ibiiité d’arriver à une détermh
- W'Ann. dc IViedemanu, t. XXXVIII, p. 522.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- nation exacte de ces questions à cause de notre ignorance des effets de l’augmentation de température et de pression, il suppose que la surface extérieure de la masse magnétique effective peut se trouver à une profondeur moyenne d’environ 150 kilomètres et que son épaisseur peut atteindre de 45 à 48 kilomètres. La proportion de minerai de fer magnétique renfermée dans le basalte est en moyenne de 10 à 15 pour cent et en supposant que la masse terrestre que nous considérons con-tienné les mêmes proportions, nous aurions un aimant terrestre effectif d’une épaisseur de 3 1/2 à 4 kilomètres.
- La possibilité de l’aimantation indépendante dans la masse intérieure est démontrée par des exemples observés dans des masses de basait à différents endroits. M. Hull fait remarquer, au sujet de la polarité du globe, comment la position de ce qu'on appelle les pôles magnétiques tend à faire croire que ceux-ci dépendent de la position des pôles terrestres.
- L'auteur considère les pôles doubles comme de simples foyers provenant de protubérances de la masse magnétique renfermée dans l’enveloppe extérieure non magnétique et il croit qu’il n’y a en réalité qu’un seul pôle magnétique dans chaque hémisphère comprenant toute la région autour du pôle terrestre et des foyers magnétiques plus ou moins intenses.
- Le fait que les pôles magnétiques sont situés près de ceux de la terre semble être en corrélation avec la solidification primitive de la croûte terrestre et avec la formation de ses enveloppes intérieures.
- Les températures basses qui ont dû exister dans les régions polaires, ont certainement accéléré le procédé de solidification autour des pôles et il est à croire que dans le cas de la masse magnétique la cristallisation et la disposition polaire des particules de minerai de fer magnétique a dû marcher des pôles vers l’équateur. Les phénomènes d’intensité magnétique et de mouvement de l’aiguille aimantéeà différentes latitudes peuvent aussi s’expliquer dans l’hypothèse d’un aimant terrestre intérieur.
- M. Hull explique la variation séculaire du champ magnétique terrestre par des raisons géodynamiques il prouve que les objections qu’on peut soulever contre cette manière de voir par suite de la haute température qui existe à la profondeur des masses magnétiques, peuvent être
- écartées par des considérations de pression ; cette opinion est d’ailleurs confirmée par Sir W. Thomson.
- A. P.
- Sur la réalisation des diagrammes électriques en électrostatique, par M. Perrin (•),
- On sait combien il est facile de rendre visibles les lignes de force d’un champ magnétique et quels services les fantômes magnétiques rendent dans l’enseignement. M. Perrin a essayé de réaliser des fantômes électrostatiques pour montrer les lignes de force d’un champ électrostatique. Les expériences qu’il a faites à l’École supérieure de télégraphie, sous la direction de M. Mercadier, ont donné des résultats très satisfeisants.
- Si l’on dispose d’une machine statique où les charges de sens contraires s’accumulent sur deux boules, on peut produire une grande variété de fantômes électrostatiques. 11 suffit pour cela de répandre aussi également que possible, à l’aide d’un tamis en toile métallique à mailles très fines, des brins de fil de chanvre, coupés en fragment de 2 millimètres à 3 mil’imètres de longueur sur la surface d’une plaque de verre sur laquelle on appuie des inducteurs sphériques ou cylindriques reliés aux pôles de la machine.
- Voici quelques dispositifs particuliers réalisés par M. Perrin :
- i° Champ produit par un pôle unique. — L’un des pôles de la sonrce est relié à l’électrode centrale de la plaque ; le pourtour de celle-ci. muni de feuilles d’étain, est relié au sol, ainsi que le pôle de nom contraire de la machine, si l’on veut. La garniture métallique extérieure sert à uniformiser le champ. Avec quelques tours d’une machine de Wimshurst, de dimensions moyennes, plateaux de 45 centimètres, les filaments de chanvre se sont orientés et groupes.
- 20 Deux pôles de même nom. —Même disposition que ci-dessus, sauf que la plaque reçoit deux électrodes centrales, au lieu d’une, reliées au même pôle de la source. Si l’on veut que ces électrodes ne soient pas au même potentiel et possèdent des charges inégales, on électrise l’une d'elles directement, et l’autre par induction, à l’aide d’un conducteur isolé qui n’enveloppe pas entièrement le pôle utilisé de la machine.
- (ll Bulletin de la Société internationale des Électriciens
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- 3° Deux pôles de noms contraires. — Les élec-trod es centrales M et N sont reliées respectivement aux deux collecteurs A et B de la machine, et le pourtour de la plaque de verre est mis en communication avec le milieu électrique de la source, si l’on peut déterminer ce point. (Dans la machine de Winshurst, il suffit, pour l’obtenir, de relier entre elles par un arc métallique les armatures extérieures des bouteilles de Leyde, et de prendre une communication en un point quelconque de ce conducteur.)
- Si ce point est matériellement inaccessible, on pourra installer une boule c, isolée du sol à égale distance entre les collecteurs A et B, et on le reliera au pourtour de la plaque. - . -
- En outre, les masses M et N devront être aussi éloignées que possible l’une de l’autre et des limites du champ, afin que l’étincelle ne jaillisse pas entre ces divers conducteurs.
- La garniture extérieure, mise au niveau électrique moyen, a pour but d’éviter que. l’activité du champ se concentre de [préférence entre les électrodes M et N.
- Si l'on voulait faire réagir des pôles inégaux, à défaut de deux machines donnant des charges à des potentiels différents, on userait de l’artifice employé dans le deuxième cas : on ferait agir l’un des collecteurs de la source, par induction, sur l’une des électrodes de la plaque.
- On peut réussir également avec des fragments de fil de soie ou de filaments de verre coupés à de petites longueurs et bien tamisés; seulement, la formation du éhamp est plus lente.
- Une fois groupées, ces parficules sont parfois suffisamment adhérentes à la plaque pour qu’on puisse la dresser verticalement sans qu’elles tombent; on peut donc porter celle-ci dans un projecteur horizontal et la développer aux yeux de l’auditoire. On peut aussi recevoir sur un écran un faisceau parallèle réfléchi sur la plaque posée sur une glace argentée.
- Un point digne de remarque est que l’on peut former le champ électrique, en appliquani les électrodes sur la plaque de verre nue et faisant fonctiouner la machine, et ensuite développer le fantôme électrique invisible en projetant sur le verre les brins de chanvre ou de soie.
- Application des moteurs électriques à. la'chapellerie
- Le Western Electrician décrit une nouvelle application des moteurs électriques qui sans être d’une grande, importance témoigne cependant de l’extension que ces derniers ont prise. M. William E. Morgan se sert dans sa fabrique de chapeau à Chicago d’un moteur électrique pour lisser les chapeaux de soie. .
- Un moteur Baxter d’un cheval actionne deux tours situés à deux étages différents et sur lesquels les chapeaux sont manipulés. Notre confrère n’indique pas le procédé qui est le secret du fabricant mais il paraît qu’on place le chapeau sur un cadre monté sur un arbre qui ^tourne sous faction du moteur électrique.
- Les deux tours sont reliés au moteur d’une manière indépendante, l’un pouvant travailler tandis qne l’autre est au repos.
- L’ouvrier peut mettre sa machine en mouvement au moyen d’une pédale, ce qui lui laisse la liberté de ses deux mains.
- La trempe électrique
- Les résultats pratiques de l’application de l’électricité à la trempe de l’açier ont été très satisfaisants tant au point de. vue du prix de revient qu’au point de vue de l’uniformité du produit et de son application à la trempe de qualités inférieures d’acier pour en faire du bon acier de ressort. Une installation permettant d’employer ce procédé en grand peut tremper 360 mètres de fil d’acier n° 18, jauge de Birmingham par heure avec une dépense d’énergie d'un cheval à la dynamo produisant le courant nécessaire .pour chauffer l’acier. On s’en sert également pour durcir les fils ou pour les durcir et les tremper; comme on peut, par une disposition différente du courant, durcir la surface et comme l’acier de Bessemer contient cinq pour mille de charbon, il peut être trempé en acier de ressort tout en restant cependant un peu cassant. Malgré l’utilité incontestable de cette méthode, son application a jusqu’ici été limitée à de rares établissements américains. _
- H. D.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- CORRESPONDANCE
- Monsieurje Directeur,
- Je viens de lire, sous la signature de M. Cossmann (numéro du 3 août de La Lumière Electrique), un article relatif à un appareil pour la manœuvre électrique des aiguilles, dont toute la partie électrique, c’est-à-dire , le double solé-noïde.mobile sur un noyau de fer soudé à une enveloppe de même métal, a été entièrement inventée et calculée par moi.
- Les expériences faites dans mon laboratoire sur la mesure des efforts développés, n’ont fait que confirmer, une fois de plus, l’exactitude des calculs que j’avais déjà appliqués antérieurement à un appareil fondé sur les mêmes principes, mais beaucoup plus puissant : le frein électrique à action directe qui a été vu par tous ceux qui, pendant l’expérience de transmission de force, entre Creil et Paris, ont visité le poste de la réceptrice à La Chapelle.
- ' J’ai d’ailleurs, imaginé et fait construire deux autres systèmes de manœuvres des aiguilles pour l’électricité. Le pre-mie' a été réalisé en 1885. 11 se composait d’un petit moteur électrique actionnant, non pas une vis comme on l’a fait depuis, mais une manivelle dont le simple passage au point mort assurait le verrouillage sans aucun organe particulier et assurait, en outre, l’inversion du mouvement de l’aiguille, bien que l’anneau tournât toujours dans le même sens.
- Le troisième, que je considère comme supérieur aux deux autres, a été construit en 1888; il se compose d’un électroaimant rectiligne mobile dans un anneau fixe identique a celui d’une machine dynamo-électrique, mais ne comportant ni sectionnement, ni collecteur, ni balais et recouvert de fil sur une portion seulement de sa circonférence. L’électro et le noyau induit sont en fonte; une disposition simple et robuste permet le mouvement dans les deux sens avec un seul fil de ligne. Cet appareil ne contient que 24 kilogrammes de cuivre et développe facilement un effort de 80 kilogrammes sensiblement constant pendant une course de 15 centimètres.
- Il est d’un prix très réduit.
- Je me propose de donner prochainement la description de ces deux appareils et de faire connaître les résultats des expériences que j’ai faites sur les solénoïdes à enveloppe.
- Veuilez agréer, etc.
- Marcel Deprez.
- FAITS DIVERS
- Comme nous l’avons annoncé dans notre dernier numéro, nous ^donnons aujourd’hui les principales dispositions du réglement élaboré par l’Institut physico-technique de l’empire d’Allemagne pour la vérification et l’étalonnage des appareils de mercure.
- I. — Résistances.
- 1. Un certificat ne peut être délivré que pour des résis-
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- tances de platinoïde, de maillechort ou d’alliages, analogues dont les variations de conductibilité avec la température sont du même ordre. Les résistances de graphite, de charbon ou électrolytiques sont exclues des certificats
- 2. La construction et la disposition des résistances admises à l’étalonnement doivent satisfaire aux conditions suivantes :
- a. L’appareil doit offrir les garanties suffisantes de sûreté et d’invariabilité des valeurs indiquées.
- b. Les parties de l’appareil dont l’altération est facile tout en étant difficile à constater doivent être renfermées dans une boîte spéciale disposée de manière à recevoir commodément le plomb de l’établissement.
- <• Chaque appareil doit porter le nom ou la marque de fabrique du fabricant ainsi qu’un numéro d’ordre.
- d. La valeur de la résistance doit être indiquée claireiiient en ohms; le mot ohms n’est exigible qu’une fois sur les boîtes de résistance.
- 3. Sur la demande de l’intéressé, les résistances sont vérifiées comme résistances usuelles ou comme résistances de précision.
- Les résistances usuelles sont celles qui à 15 degrés ne diffère pas de ± 0,005 des étalons normaux de l’établisssement.
- Les résistances de pré( ision sont celles qui, à la température indiquée, ne different pas de ± 0,001 des étalons normaux. Dans les boîtes de résistances, ces écarts limites ne doivent être dépassés par aucune des résistances élémentaires ni par la combinaison de plusieurs d’entre elles. L’indication de la température normale pour les résistances de précision doit être faite par le constructeur; une exception n’est faite que pour les résistances à mercure.
- La comparaison des résistances usuelles a lieu à la température moyenne; celle des résistances de précision à deux températures différentes.
- 4. Le contrôle officiel est effectué par l’apposition d’un timbre et d’un numéro d’ordre dans le voisinage de la valeur indiquée de la résistance, par l’établissement d’une fermeture de sûreté de la boîte et par l’établissement d’un certificat.
- Le certificat indique pour les résistances usuelles l’écait avec la valeur normale à 0,001 près; pour les résistances de précision, la valeur en est donnée à ±0,0001 pour deux températures différentes; cependant, pour les faibles résistances, l’écart n’est jamais donné au-delà de 0,000001 ohm, l’ohm étant supposé égal à 1,06 unité Siemens.
- 5. Les résistances en câbles de cuivre qui satisfont aux conditions a, c, d du n° 2, peuvent être aussi contrôlées; une résistance de ce genre est comparée avec les étalons du Bureau à la température indiquée ou à 15* si cette indication manque; si l’écart de la valeur trouvée avec la valeur nominative ne dépasse pas ±0,01, un timbre est apposé aux extrémités de la résistance dont le certificat mentionne le poids.
- II. — Éléments normaux.
- 6. Le Bureau n’admet au contrôle que les éléments Latimer Clark, tout au moins jusqu’à nouvel avis; ces éléments doi-
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
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- vent permettre un retournement sans que le zinc vienne en contact avec le mercure. Les thermomètres qui sont fixés aux éléments doivent être soumis au contrôle du Bureau avant d’être fixés.
- 7. La mesure d’un élément normal s’effectue par comparaison avec les éléments normaux du Bureau ; le contrôle officiel est accordé si l’écart ne dépasse pas ±0,001 volt.
- III. — Ampèremètres et voltmètres.
- 8. Les ampèremètres sont admis au contrôle pour des in-
- tensités ne dépassant pas 1000 ampères et les voltmètres pour des pressions ne dépassant pas 300 volts; ces appareils doivent satisfaire aux conditions a, b, c du paragraphe 3 et porter d’une manière visible l’indication ampères ou volts ; ils doivent porter en outre l’indication « ampèremètre (voltmètre) exact entre... et....ampères (votls) », lorsque leurs
- indications ne sont pas valables d’une manière illimitée.
- 9. L’essai de ces appareils a lieu par comparaison avec les étalons du Bureau, par augmentation et par diminution des indications. Lorsque les appareils exigent une mise en circuit assez longue, la durée de celle-ci doit être indiquée; elle ne peut être supérieure à 1 minute pour les courtes mises en circuit et inférieure à 1 heure pour les longues.
- 10. Le certificat de contrôle est accordé lorsque les erreurs ne dépassent pas ±0,2 division ou ±0,01 de la valeur effective pour les appareils dont les indications sont illimitées ; pour ceux dont les indications ne sont garanties qu’entre certaines limites l’erreur ne doit pas dépasser ±0,01.
- IV. — Taxes.
- 11. il sera perçu
- 1. Pour l’essai et le certificat :
- Marcs.
- a) D’une seule résistance usuelle..................... 2 00
- b) D’une boîte de résistances, une taxe fondamentale........................................................ 2 00
- De plus, une taxe supplémentaire pour chaque bobine, de.................................................. o 50
- c) De résistances de précision, le quadruple des taxes
- a et b................................................
- d) D’une résistance mercurielle......................... 12 00
- 2. Pour l’essai et le certificat d’un élément normal. 1 50
- 3. Pour, l’essai et le certificat :
- a) D’un ampèremètre inféiieur à 300 ampères,ou d’un voltmètre étalonné par comparaison pour trois po-
- sitions de l’échelle................................ 3 00
- L’essai de chaque position supplémentaire coûte.... 0 20
- b) D’un ampèremètre de 300 à 600 ampères, une (ois
- et demie la taxe a............................
- c) D'un ampèremètre de 600 à 1 000 ampères, le double des taxes a.................................
- L’essai des appareils exclus du contrôle officiel est rétribué
- sur le taux de 1,50 marc par heure; l’étude complète des appareils est retiibuée sur le taux de 3 marcs par heure.
- V. — Dispositions diverses.
- 12. Les exigences du paragraphe 2 excluent du contrôle les ponts à fil et à curseur. Il faut avoir soin que les connexions des appareils soient de section suffisante et faite avec soin.
- Les résistances de précision ne doivent pas varier de 0,00005 après avoir subi une élévation de température de 50 degrés. Les fils ne doivent pas être exposés à subir des flexions ; il faut employer des bobines de fort diamètre et éviter de tordre les fils; il faut que l’enveloppe des fils permette un refroidissement rapide. Il est à recommander de munir les résistances d’une disposition permettant l’introduction d’un thermomètre.
- 13. L’organe indicateur des ampèremètres et voltmètres ne doit pas subir de modifications par suite du transport ou du passage subit du courant; ces appareils ne doivent pas être influencés d’une manière sensible par les forces magnétiques que l’on ne peut guère éviter en pratique.
- L’indication de l’appareil est celle que donne la position d’arrêt de l’aiguille, se mouvant librement sans être influencée dans ses oscillations par l’observateur; ce n’est que sur l’indication expresse du constructeur que l'on prend comme position d’arrêt celle qui est obtenue en amortissant les oscillations de l’aiguille avec le doigt.
- Les voltmètres sont placés dans le circuit au moins pendant une heure sous une pression qui est la moyenne des pressions limites admises; si l’appareil n’a pas de limites, on prend la pression pour laquelle l’appareil a le maximun de sensibilité.
- Les ampèremètres et les voltmètres qui ne peuvent pas être renfermés dans une boîte munie d’un plcmb ne sont pas admis au contrôle officiel; il faut ajouter que ces appareils sont pour la plupart des appareils de laboratoire, en sorte que ceux qui en font usage sont qualifiés pour les étalonner eux-mêmes.
- Voici, d’après M. Chapman, un procédé très fidèle de représentation des lignes de force : on recouvre de sulfate de quinine cristallisée la surface d’un bain d’e«sence de térébenthine, mis en communication d’une part avec une machine électrique, et d’autie part avec la terre.
- Les cristaux de sulfate de quinine s’orientent et dessinent la direction des lignes de force. On peut établir plusieurs communications, soit avec la terre, soit avec des corps électrisés, et dans chaque cas on obtient une reproduction très nette des lignes de force.
- La benzine peut être employée au lieu d’essence de théré-bentine, mais une condition essentielle est que res deux liquides soient parfaitement purgés d’eau, ce qu’on obtient en les agitant avec du chlorure de calcium fondu.
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- Notre confrère VElcctrical IVorld de New-York a dernièrement rendu compte d'un accident curieux arrivé au réseau à trois fils Edison, à Boston. On remarquait que les chevaux passant à un certain endroit sur le pavé en granit d’und rue s’effrayaient facilement, mais les recherches faites par la Compagnie Edison ne révélaient rien d’anormal. Pendant une dizaine de jours tout alla bien quand, pendant une forte pluie, l’action singulière des chevaux attira de nouveau l’attention. En creusant jusqu’à la boîte en bois renfermant les trois fils du système dans une couche de goudron et de bitume on trouva un endroit où le bois avait été percé et où le fil négatif était entouré d’une forte quantité de matière pierreuse. L’isolation du fil avait été détruite et comme le conducteur neutre est à la terre à la station centrale, il y avait une fuite provoquant une chute de potentiel dans la terre autour de la fuite, suffisante pour affecter les chevaux comme les hommes. La fuite était de peu d’importance et ne se faisait pas remarquer à la station centrale. L’examen chimique démontrait que la masse était primitivement de la lessive concentrée qui avait été transformée partiellement en soude caustique par l’eau et que l’action électrolytique du courant avait formé une quantité considérable' de sodium métallique. Il y Savait assez de sodium pour donner tout un feu d’artifice quand on plongeait la main dans de l’eau. Probablement un morceau de lessive est tombé par hasard dans le chaudron qui servait à fabriquer la composition isolante. On ne s’en est pas aperçu au moment-de remplir la boîte et avec le temps ce morceau a été transformé en partie en soude caustique, qui a détruit la boîte et l’isolation du fil (il n’est venu en contact qu’avec le fil négatif seul). La fuite du courant a produit une différence de potentiel à la surface qui effrayait les chevaux. Le sodium métallique libéré s’est aggloméré sur le fil négatif. 11 y avait près de 150 volts à la fuite et on calculait au toucher qu’il y avait plus de ^o volts sur une distance égale à celle entre les deux mains d’une personne.
- Sur un total de 1258 accidents mortels .survenus à New-York pendant l’année dernière, 5 seulement ont été causés par des courants électriques, tandis que le gaz d’éclairage a fait au moins 22 victimes.
- Un journal américain ment orme l’expiration d’un brevet pour un paratonnerre perfectionné qu’il décrit ainsi : Un paratonnerre composé d’une enveloppe extérieure et intérieure en cuivre avec un noyau en zinc. On voit, ait VElcctrical Review de Londres, que ce paratonnerre contient en soi-même tous les éléments de destruction sans avoir besoin de l’aidé de la foudre.
- Les accidents relativement fréquents qui se produisent dans les mines, en faisant usage de cordons pour l’inflamma-
- tion dès cartouches de dynamite, ont suggéré à divers électriciens l’idée d’employer le courant électrique pour déterminer l’explosion de la charge.
- La maison Schlesinger-Ruggieri expose à la Galerie des machines tout le matériel nécessaire à cette opération : amorces, câbles et coups de poing.
- L’amqrce constituée, soit parla dynamite pure, soit par un mélange de fulminate et de dynamite, est logée dans uii petit tube de métal, ouvert à sa partie antérieure; les extrémités de deux fils de cui\we placées en regard l’une de l’autre, et tout près de l’amorce, en font partie intégrante. Ce tube se place dans la cartouche de poudre ou de dynamite, au moment de loger la charge dans le trou de mine; puis on bourre, et on relie les deux fils de cuivre de l’amorce, aux bornes du coup de poing.
- Ce dernier appareil, n’est qu’une petite machine, magnéto, mesurant environ 15 à 20 centimètres de hauteur et semblable à celle que construit, dans le même but, M. de Meritens : pour mettre le feu à la .mine, on déclenche un verrou, et on frappe vigoureusement un bouton fixé à l’extrémité d’un levier qui commande un système d’engrenages.
- L’armature tourne, et l’étincelle jaillit entre les deux extrémités des fils de cuivre contenus dans l’amorce, qui prend feu et provoque l’explosion de la cha-ge.
- Il est impossible, dans ce cas, d’employer des machines à frottement donnant de l’électricité statique; ces machines, par suite de l’humidité, sont d’un fonctionnement incertain et elles exigent des câbles très isolés, coûteux. d’achat et d’entretien. Les cxploseurs-magneto sont à l’abri de ces inconvénients, et ils évitent bien des accidents, car, ave.: l’électricité, les coups partent de suite ou pas du tout.
- Le conflit entre MM. Field, Siemens, Green, etc., qui tous prétendaient avoir la priorité pour l’invention des chemin* de fei*électriques, a été décidé par l’administration du Bureau des brevets, à Washington, en faveur de M. Field, dont le brevet définitif a été accordé à la date du 16 juillet dernier. 11 va sans dire quë la lutté n’est terminée qu’en apparence et sera maintenant continuée devant les tribunaux.
- Éclairage Électrique
- La lumière électrique n’a jusqu’ici pas fait de grands progrès en Grèce.
- Le ministère de l’iutérieur, à Athènes, a dernièrement accordé une concession dé 30 ans- à Une Société d’électricité, pour l’installation de ses fils dans les rues de cette ville, mais pour être définitive, cette autorisation doit avoir la sanction des Chambrés qüi, d’après ce qu’on nous dit, n’est pas d’avis de concéder un droit aussi important sans stipuler une redevance en faveur de la ville.
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- JÔÜÈrtAL \UNIVËk$ÈL D’ÊLËCTÈICITÊ
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- Pendant la première semaine de juillet les fils aériens de la lumière électrique à New-York ont donné lieu à un certain nombre d’accidents qui, heureusement, n’ont pas eu de suites très graves, mais dans la plupart des cas les victimes ont reçu des chocs assez sévères pour leur faire perdre connaissance. Un journal de cette ville s’exprime ainsi à ce sujet: « L'état de chose actuel est intolérable et empire de jour en jour avec l’extension de l’éclairage électrique, au lieu de s’améliorer. »
- L’éclairage électrique du boulevard Un ter den Linden, à Berlin, a dernièrement donné lieu à des plaintes qui ont trouvé un écho dâns les séances du Conseil municipal de cette ville, où on a prétendu aue l’intensité lumineuse de ces foyers n’était que de 500 bougies. Pour déterminer cette question la Société AUgemeine E/ektricitaefswerke a chargé le directeur du Laboratoire de l’Ecole polytechnique, à Berlin, de faire des mesures photométriques, qui ont été faites sur une lampe à arc avec 14 ampères et 48 à 50 volts. La longueur de l’arc photographié était de 2 à 3 millimètres. Mesure sans globe le foyer donnait une intensité lumineuse moyenne de 1 228 bougies normales et avec différents globes on obtient de 590 à 777 bougies, selon la vitesse du verre
- La Société du gaz, à Metz, a décidé de faire construire et d’exploiter une station centrale d’électricité.
- La Metropolitan Electric Supply C° vient de renoncer à la concession qui lui avait été accordée pour l’éclairage électrique des quartiers de Laçnbeth, Streathâm et Clapham, dans la partie Sud,de;Lbndres.
- MM, Tedeschi et C'% de Turin,.les entrepreneurs de l’éclairage électrique inauguré récemment à Gênes, ont bien voulu nous fournir les détails suivants sur cette installation.
- Les dynamos sortent des ateliers de MM. Cuenod, Sauter et C”, de Genève; les lampes à arc sont du système Thomson-Houston; les câbles souterrains ont été fournis par les entrepreneurs mêmes.
- L’éclairage a donné de très bons résultats et fait le plus grand honneur à MM. Tedeschi et C‘\
- La commission nommée par la Municipalité de Zurich à l’effet d’examiner les offres faites pour l’éclairage électrique de la ville, vient de se décider en faveur du projet de la Compagnie Oerlikon, qui a été chargée de l’entreprise.
- Télégraphie et Téléphonie
- Nous empruntons au rapport de gestion du Directeur des télégraphes nationaux de Venezuela, pour l’exercice dernier,, du i"’ juillet 1887 au 30 juin 1888, les renseignements statis-
- tiques suivants :
- 1887 1888
- Longueur des lignes en kil...... 4462 4785
- Nombre de bureaux.................... 85 96
- Quant au personnel, il se composait comme suit :
- Administration centrale........................ 8 '
- Chefs de stations............................. 96
- Télégraphistes et autres employés............. 130
- Surveillants et équipes de lignes............. 135
- Le mouvement des correspondances a atteint, pendant cet exercice, l’importance suivante :
- Télégrammes officiels -,................ 83 539
- — de service.......................... 66640
- :> . '— : privés,.................... 256335'
- Total,......... 408514
- Les télégrammes privés ont produit une recette de 272395 bolivars et les dépenses se sont élevées à la somme de 758217 bolivars, « 1 bolivar.... 1 franc ».
- En réponse à une interpellation faite à la Chambre des communes, le Postmaster General a fait connaître qu’il y avait actuellement 350O0 adresses abrégées, enregistrées aux Post-Office, et'que les taxes d’enregistrement rapportaient une somme annuelle de liv. 37000 (925000 fr.). M. Raikesa ajouté qu’il lui serait impossible de donner immédiatement une évaluation des frais dé la tenue de ce registre; lorsque les télégrammes arrivent avec de pareilles adresses, on est obligé de consulter les registres avant de pouvoir en effectuer la remise, et les consultations reviennent plus cher que la « tenue » des registres elle-même.’
- En réponse à M. Henniker Heaton, le chancelier de l’Echiquier a déclaré, dans la Chambre des communes, qu’il éprouvait quelque difficulté à déterminer exactement les sommes dépensées par les différents ministères pour les correspondances échangées par les câbles, puisque leurs télégrammes 11e passent pas par les mains du Post-Office. En faisant une évaluation brute, les frais de ces télégrammes peuvent s’être élevés en 1888-1889 à environ 16000 liv. Les crédits votés l’année dernière montrent que le Trésor impérial a payé en subventions 49000 liv. aux sociétés des télégraphes sous-marins. En ce qui concerne la subvention faite par le gouvernement Australien aux compagnies télégraphiques il y a lieu des remarquer'que VEastcrn Extension Telegrapb O a posé deux câbles polir l’Australie. Celui qui a été immergé en dernier lieu n’est pas encore subventionné, tandis que les colonies
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- LÀ- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Australiennes paient, pour l’autre, une subvention de 32000 liv. par année. La compagnie ne reçoit pour ces câbles aucune subvention impériale. M. Goschen a ajouté qu’il ne pourrait pas dire qu’il fût déjà disposé à examiner s’il serait opportun de nommer une commission pour l’étude de la question des communications télégraphiques entre l’Angleterre et les diverses autres parties de l’empire Britannique.
- Le Directeur général des Postes, aux Etats-Unis, n’a pu se mettre d’accord avec la Compagnie Western Union de New-York, au sujet du prix à payer par le gouvernement pour son service télégraphique. Depuis 1866 le gouvernement a payé ses dépêches à raison de 5 centimes par mot; mais maintenant le ministre prétend payer 0,5 centime seulement, de sorte que la Compagnie ne recevrait qu’un dixième de l’ancien tarif, et dans ces conditions elle aimerait mieux ne pas s’en charger du tout que de travailler à perte. Il paraît cependant que le ministre a le droit légal de son côté, néanmoins la Compagnie cherche un moyen terme.
- L'administration communale de Bruxelles étudie en ce moment l’emploi d’un appareil destiné à compléter le système d’avertissenv.nt rapide en cas d’incendie et de servir, en outre, à réunir le.", agents de la sûreté en un point déterminé, lorsque leur prompte intervention y est nécessaire. L’appareil consiste en une boîte dont la clé est entre les mains des agents de la police, mais qui peut néanmoins être ouverte par la première personne venue, en poussant sur un bouton.
- La boîte une fois ouverte, ne peut être refermée qu’au moyen de la clé que possède la police.
- Afin d’éviter qu’elle soit ouverte sans nécessité, une sonnerie électrique placée au-dessus de la boîte fonctionne dès que celle-ci est ouverte, afin de dénoncer celui qui viendrait à l’ouvrir sans nécessité.
- Dans cette boîte sont établis deux appels dont un se fait au moyen d’un bouton ordinaire, en communication avec la sonnerie de chacun des postes de surveillance réunis au groupe, ce qui permet à tous les agents du groupe, de se porter aussitôt sur le point d’où est parti l’appel. L’autre appareil d’appel, destiné au poste central, n’est accessible qu’à la police.
- A chaque poste est établie une sonnerie donnant trois sons différents; l’un se rapporte à l’ouverture de la boîte, le second à l’appel du groupe et le troisième sert à transmettre le signal du poste central, pour indiquer que l’appel a été entendu.
- Un tableau indicateur composé d’autant de numéros qu’il y a de groupés différents, est établi au poste central. Un bouton particulier, correspondant aux sonneries de chaque groupe, permet de répondre que l’appel a été entendu.
- Une communication télégraphique directe entre Vienne et Constantinople a été ouverte le 1" août, viâ Belgrade et Sa-lonique.
- Il vient de se foimer à Saint-Pétersbourg une nouvelle agence télégraphique sous le nom à’Agence télégraphique de Saint-Pétersbourg. Le but de la nouvelle entreprise, qui commencera ses Opérations vers le nouvel an, est d’absorber toutes les autres agences du même genre dans le Nord. Les statuts qui seront soumis’d’ici peu à l’approbation du Ministre de l’intérieur, ont prévu le cas d’une guerre avec l’Allemagne, car il est stipulé que dans une telle éventualité toutes les dépêches passeront par le Danemarck d’un côté et la Suisse de l’autre.
- L’Administration des télégraphes, en Angleterre, ne manquera pas d’employés, car il s’est présenté dernièrement à un concours ouvert pour la nomination de 15 employés, pas rtoins de 457 candidats. A la même date 129 postulants ont été examinés à Dublin pour 6 places vacantes et 122 à Edimbourg pour 10 vacances.
- La question de savoir si l’Etat possède le monopole de la téléphonie en Allemagne, sera prochainement portée devant les tribunaux, à Iéna, où un industriel s’est fait construire une ligne téléphonique particulière, après en avoir obtenu l’autorisation des autorités communales. L’Etat intervint cependant et fit condamner l’industriel à une amende de 50 marks, mais celui-ci a conservé sa ligne et commencé un procès.
- Le Journal Officiel du 27 juillet, contient le texte de la loi autorisant le gouvernement à traiter avec les villes pour l’établissement de réseaux téléphoniques d’intérêt local, et à emprunter à la Caisse des dépôts et consignations, les sommes nécessaires pour effectuer le rachat des réseaux téléphoniques exploités actuellement par la Société générales des téléphones.
- Le capital réuni des nouvelles entreprises d’électricité, y compris la téléphonie, fournis depuis six mois en Angleterre, s’élève à la somme d’environ 95840000 fr.
- La ligne téléphoniqne directe entre New-York et Washington a été inaugurée le 1" août dernier.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 31 boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- H* ANNÉE (TOME XXXIII) SAMEDI 17 AOUT IS89 N* 33
- SOMMAIRE.— Machines et outils électriques; E. Dieudonné.— Sur les phénomènes électriques produits par les radiations ; A. Righi. — Les alternateurs ; Gustave Richard. — Le relais téléphonique de M. Enzmann ; E. Zetzsche. — Conjoncteur rotatif pour le redressement des courants induits; P. Le Goaziou. — Leçons de chimie; A. Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle : France, Etats-Unis.— Revue des travaux récents en électricité : Etude sur les phénomènes électriques produits par les radiations solaires, par M. A. Nodon. — Réglage des horloges dans un réseau téléphonique, système Mayerhorer.—Sur la mesure des forces électromotrices de contact des métaux plongés dans différents gaz au moyen des radiations ultra-violettes, par A. Righi. — Bibliographie : Annuaire de la chimie industrielle, par Donato Tommasi. — Le monopole de l’éclairage et du chauffage par le gaz, par E. Godchaux-Picard. — Correspondance : Lettre de R.-V. Picou. — Faits divers.
- MACHINES ET OUTILS ÉLECTRIQUES
- La Société anonyme pour la transmission de la force par l’électricité a exposé un ensemble de machines, qui est comme la synthèse des études et des travaux qu’elle poursuit dans une direction déterminée.
- Un premier groupe comprend :
- i° Un marteau pilon de 1 200 kilogrammes;
- 20 Une grue de service orientable ;
- 3° Un treuil de manœuvre.
- Viennent ensuite :
- 4° Un cabestan destiné au halage des wagons dans les gares ;
- 5° Une riveuse poinçonneuse ;
- 6° Une dynamo de 60 chevaux pour le transport de force ;
- 7° Deux dynamos à poulie centrale.
- Nous dirons peu de mots des dynamos et des instruments de mesure qui seront décrits ultérieurement par M. Deprez.
- Les figures 1 et 2 représentent respectivement les vues en élévation et en plan des dispositions générales adoptées dans cette exposition, ainsi que la position relative des divers outils.
- Tous les appareils sont actionnés par une ma-
- chine dynamo de 20 chevaux distribuant le courant sous une différence de potentiel de 110 volts, commandée au moyen d’un arbre intermédiaire par la transmission générale des machines de la classe 62.
- La dynamo de 60 chevaux pour transport de force à 1 000 volts de tension est du type des machines employées dans la station centrale de la Société. Elle est à deux anneaux séparés, fixés sur le même arbre ; les inducteurs sont cylindriques et placés suivant un plan horizontal.
- Le dispositif des deux dynamos de 150 et 20 chevaux diffère de celui-ci. D’abord, à cause de la présence de la poulie centrale, il a fallu relever les inducteurs dans un plan vertical. Un arrangement particulier permet un calage variable des balais. De plus, l’adjonction d’un enregistreur totalisateur accuse le travail reçu ou engendré par la machine.
- Les agencements spéciaux de la machine ainsi constituée ont été étudiés par M. Singre,ingénieur chef des services mécaniques.
- Un principe mis autrefois en lumière par M. Deprez lui a servi de guide dans la recherche des combinaisons mécaniques à réaliser.
- Lorsqu’on lance un courant dans un moteur électrique, les pièces fixes et les pièces mobiles deviennent le siège d’actions réciproques qui,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T
- par suite fde la disposition de l’appareil, se réduisent à un couple susceptible d’être mesuré.
- La poulie de la dynamo de 150 chevaux est en
- bronze, les joues de cette poulie forment les tourteaux intérieurs des anneaux; les inducteurs cylindriques sont munis de pièces polaires^rap-
- ffig. 1
- portées et entretoisées par des brides en bronze Ces entretoises sont fixées chacune sur une tige, ces tiges sont réunies à leurs extrémités deux à deux, par un balancier en acier, centré sur la tête
- du palier et appuyé sur le secteur circulaire d’un couteau (voir machine A de la figure).
- L’ensemble du système inducteur, parfaitement équilibré par rapport à l’axe de l’arbre est sus-
- EUg. 2
- «oendusur deux couteaux d’une façon absolument . En somme, le dispositif revient à faire reposer indépendante. I le moyeu du balancier sur la jante d’une poulie
- Quatre ressorts de choc et de traction, avec I d’un rayon égal à la longueur du couteau. Il en amortisseurs hydrauliques, sont établis aux extré- I résulte que tout mouvement élémentaire des in-ilésde chaque balancier. I ducteurs dû aux actions électriques est immé-
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- diatement reporté sur les ressorts qui assurent ainsi l’équilibre constant du couple.
- On a mis à profit ce déplacement angulaire pour
- Fig. 3.
- rendre variable et automatique, le calage des balais suivant l’intensité.
- A cet effet, le balancier transmet dans une proportion que détermine l’expérience, son mouvement oscillatoire aux porte-balais par l’intermédiaire d’un système de secteurs dentés.
- L’appareil intégrateur qui est placé sur l’un des balanciers se compose d’un compteur animé d’un
- mouvement à la fois fonction de la vitesse et de l’effort.
- La vitesse est donnée par une roulette à flottement, entraînée par un plateau mu par l'arbre de la machine au moyen d’une vis sans fin.
- L’effort est déterminé par le déplacement recti-
- Fig. 4
- Fig. 5
- ligne de la roulette sur le plateau, proportionnel aux oscillations du balancier.
- Le chiffre décelé par le compteur est ainsi fonction du nombre de tours, de l’effort et par suite du produit de ces deux facteurs ou du travail mécanique.
- Marteau pilon. — La physionomie de cet appareil est identique à celle qu’il affecte dans les installations ordinaires d’un fonctionnement mécanique.
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- La figure 3 est une section verticale, la figure 4 une coupe transversale des solénoïdes et les figures 5 et 6 une coupe verticale et une vue de face du Commutateur.
- La partie supérieure du bâti est terminée par une enveloppe protectrice des parties électriques actives, elle sert également de pivot à la charpente d’oriéntation ; l’enveloppe est en deux pièces réunies par des boulons et porte un chapeau avee collier.
- La masse frappante est constituée par des fers doux s’engageant dans les bobines réunies par une culasse commune portant le marteau.
- Les solénoïdes sont au nombre de quatre, à carcasse en bronze, sectionnés chacun en 12 bobines bien distinctes séparées par des ailettes venues de fonte avec l’ossature intérieure, ils reposent sur une entretoise en fer et sorR guidés à leur partie supérieure par le chapeau du marteau. L’enveloppe extérieure concourt à la formation des circuits magnétiques.
- Au repos, les fers doux du noyau pénètrent dans les solénoïdes sur une hauteur de deux sections.
- Le poids du marteau à soulever est de i 200 kilogrammes environ, sa course de 0,90 m. ; 8 sections en travail suffisent à produire l’effort nécessaire pour le soulever.
- Toutes les sections ont été réunies sur un collecteur demi circulaire à 48 lames.
- Les balais de ce collecteur sont à calage variable c’est-à-dire que le collier de l’un des porte-balais est mobile sur son axe qui est prolongé par une manivelle pourvue d’un dispositif mécanique spécial.
- Dans la position de repos, l’un des balais touche le collecteur suivant un diamètre horizontal, l’autre suivant un angle déterminé par 15 sections en prise.
- Le dispositif permet, en exerçant une poussée sur le bouton de la manivelle dans le sens de sa longueur, de faire avancer le balai horizontal de 7 sections de telle sorte qu’il ne reste, pour le manœuvre, que les 8 sections nécessaires au fonctionnement normal.
- En tournant alors l’ensemble du système ainsi calé de gauche à droite dans le sens de la flèche, le marteau est soulevé jusqu’à fin de course.
- Un déclenchement mécanique de la manivelle permet, quand les balaissont arrivés à fin de course de rendre le marteau libre, csa hute donne alors le coup.
- Au moment de ce déclenchement, les balais eux-mêmes sont ramenés instantanément à leur,position initiale par un ressort de rappel ; la rapidité de ce retour, supérieure à celle de la chute libre du marteau a pour effet de rapprocher momentanément les centres de figure pendant cette période, le travail du marteau s’augmente par suite de l’accélération que lui imprime le travail électrique en excès, son effet se trouve donc majoré proportionnellement, on obtient ainsi un pilon à double effet.
- Si l’on veut maintenir le marteau suspendu, soit dans sa position limite, soit dans une position intermédiaire, il suffit de lâcher le bouton de la manivelle pour ramener les quinze sections en prise, en maintenant cette manivelle dans la position voulue : on diminue ainsi l’intensité du courant dans les solénoïdes et par suite réchauffement des fils,
- Chevalet roulant avec dynamo d’orientation. — Deux poutres en fer à I, placées horizontalement constituent le chemin de roulement du treuil électrique. Ces poutres sont appuyées, d’un côté, à la partie supérieure du marteau-pilon formant pivot et reposent, de l’autre côté, sur un chevalet trapézoïdal en fer portant aux angles de sa base deux galets convenablement disposés pour rouler sur un chemin circulaire formé d’un fer plat. Le rayon moyen du cercle de roulement est de 6,600 m. ; l’ensemble de cette installation permet de desservir le marteau dans un rayon d’environ 8,00 m.
- Le mouvement d'orientation de cette charpente est assuré par une dynamo à un seul anneau, avec inducteurs en fonte, pièces polaires en prolongement, fixée sur l’un des montants du chevalet au moyen de supports; l’arbre de cette machine repose à la partie inférieure, dans une crapaudineet entre à la partie supérieure dans une pièce semblable portées toutes deux par des consoles en fonte fixées au même montant. Entre l’anneau et la crapaudine inférieure sont montés : le collecteur avec ses frotteurs et une vis sans fin engrenant avec une roue fixée sur l’axe d’un galet.
- Les frotteurs permettent la marche de la dynamo dans les deux sens.
- Treuil. — Cet appareil est constitué électriquement par une seule dynamo à deux anneaux indépendants dans le même circuit magnétique, susceptible de tourner dans les deux sens, dont
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- les inducteurs et les pièces polaires sont d’une seule pièce,
- Le premier anneau de cette machine commande le système de translation du treuil par l’intermédiaire d’une vis'sans fin portée par son arbre et d’une roue fixée au tambour, folle avec ce dernier, autour de l’autre essieu.
- Les pièces polaires des inducteurs horizontaux sont réunies entre elles par des entretoises] en bronze qui constituent les flasques du treuil. Chacune de ces fiasques est munie, dans l’axe de l’axe de l’appareil, d’une douille dans laquelle est clavetée l’arbre des frotteurs à ressort.
- Le] bâti est constitué, en bout, dans le sens
- transversal, par deux traverses de tête en fonte réunies aux entretoises en bronze avec lesquelles elles forment un cadre complet.
- Ces traverses portent les arbres des anneaux.
- 1 Le chemin de roulement est formé par les poutres en I du chevalet.
- Dans l’intérieur, sont fixées de chaque côté, à l’aide de boulons encastrés et isolés, des pièces de bois garnies de trois bandes ou lames de
- cuivre le long desquelles circulent alternativement les frotteurs à ressort.
- La disposition prévue indique immédiatement que les deux manœuvres de levage et de translation peuvent être faites séparément ou simultanément
- Cabestan à cône de friction. — L’appareil moteur constitué par une dynamo à deux anneaux, à arbres
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- indépendants, tournant en sens contraire, est monté à la partie inférieure d’une plateforme en fonte lui servant de bâti. A la partie supérieure de cette plateforme est également fixée la poupée. Les figures 7 à 9 sont respectivement une coupe verticale, une demi coupe verticale perpendicu-
- laire à la première et une demi vue horizontale de l’appareil.
- Un cuvelage en tôle protège tout le mécanisme intérieur; une disposition spéciale permet de retourner tout le système moteur qui oscille autour de deux tourillons portés par la plateforme,.
- Les arbres des anneaux portent à leurs extrémités un pignon conique à friction qui commande une roue conique également à friction ; la pression entre ces roues est assurée par deux ressorts placés en prolongement des arbres et réglables dans des boîtes à vis.
- L’afbre vertical commandant la poupée tourne dans deux bagues en bronze ajustées dans une pièce tubulaire en fonte placée au centre de la plateforme et repose par son extrémité inférieure
- dans une bague crapaudine en bronze avec vis de réglage fixée au cuvelage.
- Le réglage des balais peut se faire sans toucher à l’enveloppe, à l’aide d’un ressort qui assure le contact sur le collecteur.
- Un graisseur centrifuge automatique, placé au bout de l’arbre vertical, distribue l’huile dans toutes les parties de l’appareil.
- Cet appareil est mis en mouvement au moyen d’une pédale et d’un rhéostat spécial lui permet-
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- àoj
- tant de marcher à des vitesses différentes de 12 tours à l'origine et de 70 tours en marche normale.
- L'effort au démarrage est de 500 kilog. à la périphérie de la poupée et de 350 kilos en service courant.
- Riveuse électrique. — La disposition a en vue de permettre de river les cadres de foyers de locomotives et d’employer des fers de 22 mm. et au-dessus (fig. 1 et 2).
- Le moteur est une dynamo réceptrice de 13 chevaux placées au-dessus du bâti, dont l’anneau forme volant et tourne entre quatre pôles inducteurs à la vitesse normale de 600 tours par minute.
- Les pièces polaires reçoivent un croisillon portant à sa partie centrale une crapaudine servant de butée à l’arbre de l’anneau. Cet arbre évidé sur une fraction de sa longueur, forme écrou à la partie opposée à la dite butée.
- Cet écrou reçoit une vis à filets carrés d’un pas convenable, prolongée par une tige formant piston plongeur d'un corps de pompe vertical pris dans le bâti et en communication par une tuyauterie de refoulement avec un autre grand cylindre qui lui est parallèle. L’ensemble de ces deux corps de pompe de diamètres différents, forme une presse hydraulique dans laquelle le liquide n’est employé que comme agent transmetteur du mouvement.
- Le petit piston porte, à la suite de la vis, une traverse l’empêchant de tourner, qui est prolongée à chaque extrémité par un doigt destiné au déclanchement automatique du commutateur spécial.
- Le grand piston porte là bouterolle supérieure.
- La bouterolle inférieure est vissée à l’extrémité de la branche inférieure du bâti.
- L’ensemble de la machine est suspendu par un collier permettant de l’utiliser dans toutes les positions.
- Le fonctionnement a lieu au moyen d’un commutateur disposé pour fermer le courant sur des résistances allant en diminuant, jusqu’à ce que le moteur ait atteint la vitesse normale, correspondant à la première fraction de la course du piston, nécessaire poür amener la bouterolle en contact avec le rivet.
- Le mouve nent de l’anneau, et par suite celui de la vis et des pistons se continue pendant une
- deuxième période, au cours de laquelle le rivet est pressé par la bouterolle avec une pression d’environ 22 tonnes.
- Une disposition automatique permet de rompre le courant avant la fin de la course à l’aide du commutateur ci-dessus, et cette course se continue sous l’influence de la force vive emmagasinée dans l’anneau.
- Pour le retour, un robinet spécial, en communication avec les corps de pompe et manœuvré automatiquement, provoque une détente, dont le but est d’annuler la pression du liquide sur la surface supérieure du piston.
- Cette manœuvre automatique s’effectue par le commutateur en même temps qu’on lance à nouveau, en sens contraire, le courant dans la machine.
- Le circuit est coupé en un point de la course arrière déterminé, et enfin, une disposition spéciale permet de mettre la machine en court circuit pour amortir le choc: trop brusque qui pourrait se produire à la fin du retour à vide.
- Telle est en traits rapidement esquissés, la série réellement intéressante des outils spéciaux exposés par la société de transmission de force.
- Ils trouvent une destination judicieuse dans les docks, les. entrepôts, les gares de chemin de fer. Ils sont remarquables par leur habile exécution et la valeur des ingénieuses combinaisons mécaniques réalisées qui font honneur aux conceptions de l’ingénieur en chef des services mécaniques.
- Em. Dieudonné.
- SUR LES PHÉNOMÈNES ÉLECTRIQUES
- PRODUITS PAR LES RADIATIONS Deuxième mémoire (*)
- Par AUGUSTE R1GHI
- I, Disposition des expériences. Figures dues à l action sur les corps isolants.
- 1. Dans les expériences de mon premier mé-
- I1) Atti del R. Isiituto Veiicto, t. VII, ser : VI. Un résumé de quelques expériences contenues dans le premier mémoire est donné dans ee Journal, t. XXVIII, p. 128, t. XXIX, p. 7s t. XXX, p. 72.
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- moire sur ce sujet (2), j’ai employé presque toujours Pélectromètre, soit pour étudier la dispersion de l’électricité négative produite par les radiations ultra-violettes, soit pour démontrer la for^ mation de charges positives par les mêmes radiations. Avec l’électromètre,j’ai pu établir quel’élec-tricité négative qui provient d’un corps électrisé sous l'influence des ondulations d’éther de faible longueur d’ordre est transportée sur les corps voisins; et que dans ce transport elle parcourt des trajectoires qui coïncident sensiblement avec les lignes de force, de la même manière que dans les ombres électriques produites par les décharges électriques dans l’air et émanant d’une pointe.
- Il semble probable que le transport de l’électricité négative est produit par des particules matérielles qui pourraient être les molécules de l’air. Dans mes mémoires sur les ombres électriques, et dans le premier mémoire sur le sujet actuel, j'ai souvent admis que ce sont les molécules de Pair qui transportent les charges électriques ; mais dans ce travail je parlerai en général de particules électrisées, parce que l’on n’a pas encore des preuves directes qui permettent de décider si ces particules sont vraiment les molécules de Pair ou des groupes moléculaires arrachés des électrodes.
- Bien que les expériences électrométriques parlent très clairement en faveur de l’explication que j’ai proposée, j’ai touj ourse désiré réaliser dans Pair, à la pression ordinaire, des expériences semblables à celles des ombres électriques, c’est-à-dire d’obtenir avec les poudres colorées des images capables de montrer d’une manière visible comment les charges électriques sont transportées suivant des lignes régulières, et comment sont projetées sur des lames isolantes des nuages de forme plus ou moins semblable à celle des surfaces d’où partent les particules électrisées.
- Voici la description des expériences que j’ai faites et des résultats auxquels je suis parvenu.
- 2. La source de radiations, que j’ai mise en usage, a été comme précédemment Parc électrique produit entre des électrodes de zinc et de charbon; mais au lieu d’employer, comme dans mes recherches antérieures, un régulateur Reynier, j’ai combiné une disposition meilleure qui permet
- (*) Mem. dell' Acc. di Bologna, n nov. 1888; et N. Ci-mento, nov. 1888.
- d’obtenir une lumière très riche en rayons ultraviolets, pendant un temps assez long et avec une intensité moins variable, Dans le nouvel appareil, Parc se forme entre un charbon C (fig, i) incliné comme le montre la figure, en plan et en projection verticale, et un fil de zinc çç du diamètre de 3 millimètres environ. Ce fil passe entre deux masses de fer F, qui ont pour but de le refroidir, pour que le bout de fil seulement qui sort des deux pièces de fer’entre en fusion lorsque l’arc se forme entre % et G. Ce bout forme une goutte qui brûle en grande partie sans tomber. Le fil de zinc se meut lentement vers le charbon, au
- G3
- F
- Vig- 1
- moyen d’un mouvement d'horlogerie; de cette façon la lumière est suffisamment constante.
- Lorsque le charbon G est convenablement placé, il se forme sur le zinc une espèce de flamme ou de jet puissant qui a la direction % a et qui emporte l’oxyde de zinc formé très abondamment ; cet oxyde dans l’autre disposition masquait souvent Parc. Même sous ce rapport le nouvel appareil est donc préférable. Avec un fil de zinc très long on peut obtenir pendant longtemps la lumière voulue, car en employant deux dynamos en série actionnées par un moteur de quatre chevaux, et dont le courant est dirigé du zinc en charbon, on ne consomme guère plus d’un mètre de fil à l’heure (*).
- Il faut toutefois éliminer la fumée blanche très dense qui se produit par la combustion du zinc.
- (*) Plus tard j’ai trouvé avantageux de faire marcher le fil de zinc avec une plus grande vitesse.
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- I! est pour cela avantageux que la lampe soit placée dans une chambre à côté de celle où sont les appareils de recherche, et que, au moyen d'un fort tirage la fumée soit rapidement conduite au dehors.
- J’ai installé dans ce but la lampe L (fïg. 2), dans une petite fenêtre AB pratiquée dans la paroi qui sépare le laboratoire de la chambre voisine. Du côté du laboratoire la fenêtre est fermée par une tablette CD, qui a une ouverture EF à laquelle est appliquée une lame de gypse transparente, éloignée de 16 centimètres environ du point O, centre des radiations. Du côté opposé la fenêtre est fermée seulement en GH. Un tube en fer P,
- N
- (1 R ç
- I r s
- Ja u
- Fig. 2
- dans lequel brûle un bec Bunsen très fort, produit le tirage.
- 11 faut qu’une personne surveille la lampe, et soit prête à produire ou éteindre la lumière aux moments voulus. Cette personne doit garantir ses yeux avec des verres, pour éviter la douleur que produisent les radiations très réfrangibles. Il est bon aussi qu’elle se couvre le visage, car les radiations du zinc ont un effet semblable à celui d’une insolation prolongée.
- 3. La première expérience que j’ai exécutée avec les poudres électroscopiques (minium et soufre) se rattache à l’action des rayons ultraviolets sur des isolants, comme l’ébonite. Les radiations qui partent de O (fig. 2) rencontrent un diaphragme N ayant une ouverture de forme quelconque, une croix, par exemple, puis une toile métallique K et enfin la lame d’ébonite T, bien sèche et sans charge électrique. Derrière cette lame se trouve une lame métallique isolée S, parallèle à la toile.
- Après avoir mis S en communication avec l’électrode négative et R avec, l’électrode po’sitive d’une machine électrique en action pendant que les radiations qui passent par l’ouverture de N et par la toile R, tombent sur l’ébonite, il suffit de projeter sur celle-ci le mélange de minium et soufre, pour faire apparaître une croix jaune indiquant une région chargée positivement.
- Si la distance entre S et R est de 10 à 12 centimètres et si la toile R n’a pas été fraîchement polie avec soin, il faut employer une machine de Holtz capable de donner des étincelles de 30 centimètres pour obtenir l’effet voulu, après une action de quelques secondes. Mais généralement une source électrique moins puissante peut suffire, par exemple une petite machine de Voss dont le disque mobile a 27 centimètres de diamètre f1). La croix jaune occupe exactement la région dans laquelle la lame d’ébonite reçoit les radiations. Elle est donc plus grande que l'ouverture du diaphragme N, à cause de la divergence des rayons qui partent de O. Sa place et sa forme ne changent pas, si pendant sa formation on approche des corps électrisés, ou si l’on fait agir un courant d’air. Cela est naturel, car suivant ma manière de voir, l’image jaune est due à une convection de particules négatives qui partent de la région qui reçoit les radiations et qui se portent vers la toile R.
- Il est remarquable que l’action ait lieu sur l’é-bonite sans charge électrique, ou seulement polarisée par l’influence des charges de R et S. Ce fait, déjà démontré dans mon premier mémoire, prouve que sous l’action des radiations la convection d’électricité négative a lieu même à partir de surfaces sans charge, et que pour qu’elle cesse il faut que ces surfaces acquièrent une charge positive suffisante pour compenser l’action des charges qui produisent le champ électrique.
- Les dimensions de la figure varient naturellement, si l’on varie la distance entre O, N et R.
- IL Figures obtenues par l’action des radiations sur des conducteurs.
- 4. Si l’on charge R négativement et S positive- (*)
- (*) Avec les radiations de l’arc ordinaire (entre deux charbons), les effets sont extrêmement faibles, si bien que beaucoup des expériences décrites dans ce mémoire, ou ne seraient pas possibles, ou demanderaient une durée d’action' très longue.
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- ment, le phénomène change complètement» On obtient alors sur rébonite une croix rouge (qui indique une charge négative), bien différente par la forme et les dimensions de la croix jaune 1 obtenue dans l’expérience précédente. Si l’action de la lumière dure très peu, la croix rouge est égale à la portion de la toile R qui reçoit des radiations de l’ouverture du diaphragme; si l’action dure longtemps, la croix rouge devient plus grande et ses contours deviennent courbes et comme renflés.
- Tout cela s’explique aisément. La charge négative est ici sur la toile métallique, et c’est de celle-ci que partent les particules électrisées qui suivent les lignes de force (sensiblement des droites normales aux plans R et S), et déposent leur charge négative sur l’ébonite.
- Si l’on prolonge l’expérience, la charge déjà
- Fig. 3
- acquise par l’ébonite modifie les lignes de force, et oblige les particules à déposer leurs charges de plus en plus loin, d’où la déformation de l’image. Ce changement se voit bien dans la figure 3, où A représente l’image obtenue avec une courte exposition, et B celle qui est obtenue dans le cas contraire.
- 11 est bon de faire ici une remarque qui s’appliquera aussi aux expériences que j’aurai à décrire dans la suite. La poudre peut s’attacher à l’ébonite, non seulement par action locale, mais aussi par action des charges qui peuvent exister sur la face opposée à celle sur laquelle on projette la poudre. Si, par exemple, dans la dernière expérience l’ébonite T est munie sur sa face extérieure d’une feuille d’étain, qui tient la place de la lame S, on obtient encore une croix rouge; mais, près de celle-ci, il reste du soufre qui a-dhère à l’ébonite, de sorte qu’on obtient une croix rougexsur un champ jaune. 11 est facile de prouver que le soufre se porte sur l’ébonite et y adhère en vertu de la charge positive de la feuille d’étain, charge développée par l’influence de l’électricité négative qui se trouve dans la croix rouge.
- De même, il peut se faire que, s’il se trouve à peu de distance d’une région fortement chargée négativement une charge négative beaucoup plus faible, il peut se faire que celle-ci se couvre de soufre au lieu de minium. Cela a lieu souvent dans les expériences du § 6.
- 5. Comme il est difficile de bien nettoyer la toile métallique qui, dans l’expérience précédente est chargée négativement, j’ai changé la disposition de l’expérience en employant, à la place de la toile, une lame sur laquelle les radiations tombent obliquement.
- La lame A B (fig. 4) qui reçoit la charge négative de la petite machine de Voss, est inclinée d’environ 120 sur l’horizon, de manière qu’elle puisse recevoir les radiations qui partent de la
- source L, bien que, au-dessus d’elle se trouve la lame d’ébonite C D, dont la face supérieure est recouverte d’une feuille d'étain communiquant avec le sol. On empêche les rayons ultra-violets d’arriver sur certaines parties de la lame A B, soit en la couvrant d’un papier découpé, soit en vernissant ces parties, soit enfin en plaçant entre la source L et la lame A B des corps qui arrêtent les radiations actives, par exemple, des lames de verre, de mica,. ou une colonne de gaz d’éclairage sortant d’un tube cylindrique, etc. Si alors on fait agir les radiations pendant que la lame AB est chargée négativement par la petite machine de Voss, on n’a qu’à ôter l’ébonite de place et à projeter sur la surface le mélange des deux poudres, pour faire apparaître une image de A B, dont les parties qui se trouvaient en face des régions de A B sur lesquelles les radiations agissaient librement sont en rouge tandis que les autres sont en jaune.
- Si l’expérience dure peu, les figures rouges sont presque identiques quant à la forme et aux dimensions, aux régions de la lame qui reçoivent les ra-
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- diations; si, au contraire, l'action dure beaucoup, les parties rouges se dilatent. Si, par exemple, la lame A B est bien polie, à l’exception d’une croix faite en son milieu avec du vernis, on obtie nt, après une action prolongée, une croix jaune sur fond rouge plus petite et plus mince que la croix formée par le vernis ; si la lame A B est toute recouverte de vernis, à l’exception d’une croix, à l’endroit où elle est restée nue, on obtient une croix rouge sur fond jaune, dilatée comme la croix B de la figure 5.
- On reconnaît que cette dilatation des parties rouges est plus grande là où l’illumination est plus intense. En effet, en plaçant en A B une lame de zinc vernie, à l’exception d’une bande rectangulaire dirigée suivant les lignes de plus grande inclinaison de AB, on obtient sur l’ébonite une image rouge, plus large en bas qu’en haut. Or, l’intensité des radiations sur la lame de zinc est plus forte en bas qu’en haut, non seulement par suite des différentes distances de la source, mais aussi à cause de l’absorption produite par l’air sur les radiations actives.
- Pour avoir sur l’ébonite des images assez fidèles, il faut donc que l'action dure peu de temps. Deux à dix secondes suffisent avec les conditions de mes expériences.
- En observant cette précaution, on obtient sur l’ébonite des images d’une précision surprenante, même lorsque la distance entre A B et D est de 12 à 15 centimètres. L’empreinte d’un timbre sur la lame de zinc AB, frottée à l’éméri, des caractères tracés avec une plume et de dimensions égales à celles de l’écriture courante, sont reproduits sur l’ébonite de manière à pouvoir les lire. Naturellement on doit écrire à l’envers si l’on veut que l’image soit directe.
- Comme l’action est d’autant plus lente que les deux plans AB et CD sont plus éloignées l’un de l’autre, il faut que la durée d’action de la lumière soit mesurée en conséquence ; lorsque l’action de la lumière se prolonge, les parties rouges deviennent plus larges.
- Plus les deux plans sont rapprochés, plus l’action de la lumière peut-être courte et plus les images sont parfaites.
- 11 est presque inutile d’ajouter que le phénomène ne s’obtient pas si l’on charge A B sans faire agir les radiations, ou si on les fait agir en interposant une lame de verre sur leur chemin, ou
- encore si on ne charge pas la lame A B, ou enfin si on la charge positivement.
- Au lieu de maintenir la charge de la lame métallique par l’action continue de la machine, on peut charger la lame et l’isoler avant que les radiations tombent sur elle ; cette manière de procéder est avantageuse si la capacité de la lame est augmentée par: l’adjonction d’un condensateur. Enfin, on peut toucher la lame avec l’armature négative d’un condensateur chargé pendant l’action des radiations. Les effets sont toujours à peu près les mêmes.;
- Ces expériences qui réussissent sans difficultés, sont favorables à l’hypothèse d’un transport des charges négatives des corps sur lesquels les radiai tions tombent, transport effectué par les particules matérielles qui se déplacent sensiblement suivant les lignes de force (dans le cas actuel des droites perpendiculaires aux deux plans), et vont déposer leur charge sur les corps où ces lignes aboutissent,
- 6. Avec la même disposition expérimentale on peut produire les ombres électriques. 11 suffit de placer entre le plan A B bien poli (fig. 4) et la lame CD, un objet quelconque, de préférence en matière isolante. Il arrêtera mécaniquement une partie des particules négatives et si l’on projette la poudre sur l’ébonite on fera apparaître une image ou ombre du corps jaune sur fond rouge.
- L’influence très grande de l’état de la surface des métaux dans la production du phénomène, peut être démontrée de la manière suivante.
- Si l’on place sur le plan AB une lame de zinc qui a été frottée quelques heures auparavant avec du papier de verre, et si au moment de l’expérience on frotte à nouveau une petite portion de la surface, on obtient sur l’ébonite une image rouge très nette de- la région frottée en dernier lieu ; ceci démontre que la convection à partir des parties du zinc à peine frottées est beaucoup plus grande.
- Cette expérience conduit à un procédé très simple pour comparer l’intensité relative des effets donnés par divers métaux. On place en A B, l’une près de l’autre, deux lames de métaux différents, préalablement frottées avec du papier de verre et on produit la convection de la manière ordinaire. On obtient en rouge les images des deux lames, mais celle qui correspond au métal sur lequel les radiations agissent avec plus d’intensité, est d’un rouge plus vif que l’autre.
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- Si la différence d’action sur les deux métaux est très grande, l’image de celui sur lequel la convection se produit plus faiblement sera encore jaune.
- Lorsqu’une partie de l’ébonite est faiblement colorée en rouge ou jaune, cela signifie que l’action est plus faible sur le métal correspondant.
- J’ai toutefois donné la préférence à une autre méthode, pour établir dans quel ordre se suivent les métaux par rapport à l’intensité de l’effet qu’ils donnent. Cette méthode, qui présente moinsd’in-certitude, est basée sur le fait que l’image rouge qu’on obtient sur l’ébonite devient de plus en plus dilatée, lorsque le transport de l’électricité négative du métal à l’ébonite devient plus abondant.
- On place sur le plan AB (fig. 4) les lames de deux métaux et on les recouvre avec un papier
- Fig. 5
- dans lequel on a pratiqué deux ouvertures rectangulaires.
- Lorsqu’on charge négativement les lames, et qu’on fait tomber sur elles les radiations, on obtient sur l’ébonite deux régions négatives, que les poudres rendront visibles. Bien que les ouvertures du papier soient identiques et placées symétriquement par rapport au faisceau des radiations, les deux images rouges ont généralement des dimensions différentes. La plus grande correspond évidemment à celui des deux métaux sur lequel les radiations font naître avec plus d’intensité la convection photo-électrique.
- Par exemple, la figure 5 montre en A une des ouvertures du papier, en B l’image donnée par une lame de pakfong, et en C celle produite en même temps par une lame de fer.
- Dans cette méthode, au lieu de juger l’intensité de la ;coloration rouge de l’ébonite, on doit comparer les dimensions des deux figures rouges, ce qui Sest bien plus facile. 11 faut remarquer que dans le plus grand nombre de cas la différence de dimensions est telle que toute mesure est inutile.
- Fi comparant deux à deux divers conducteurs
- j’ai trouvé qu'on peut les placer dans l’ordre suivant, qui va des métaux sur lesquels l’action des radiations est la plus forte, à ceux sur lesquels elle est la plus faible.
- Laiton, aluminium, packfong;
- Zinc, étain ;
- Cuivre;
- Bismuth ;
- Plomb ;
- Nickel ; »,
- Platine ;
- Fer;
- Charbon de cornue.
- L’ordre dans lequel se suivent les premiers métaux est incertain.
- Il faut remarquer aussi qu’il est difficile de
- Fig. «
- rendre le plomb bien brillant en le frottant avec du papier deverre ; si on le gratte avec un couteau il se montre plus actif, et on doit le placer alors plus haut dans la série. La même chose a lieu pour l’aluminium , et il est probable qu’il a réellement une action plus intensive que le laiton ou le packfong.
- On voit que l’ordre dans lequel les métaux sont rangés, n’est pas le même que celui de la série de Volta, comme ii semblait résulter des premières expériences.
- Le fer surtout occupe une place très différente. A la rigueur, il n’y a rien qui conduise à supposer à priori que les deux séries doivent coïncider; toutefois il y a lieu de penser qu’on obtiendrait peut-être des résultats différents si l’on pouvait comparer les métaux, non pas pour une même intensité des radiations incidentes, mais pour une même quantité d’énergie radiante employée à produire le phénomène à leur surface.
- En d’autres termes, l’absorption élective des métaux pour les rayons ultraviolets, peut exercer une influence sur le phénomène. Je ferai remarquer enfin que j’ai employé dans les expériences
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 3i3
- décrites dans mon premier mémoire, des potentiels incomparablement plus faibles que ceux dont j’ai fait usage pour les expériences faites avec les poudres (l).
- Une méthode semblable à celle qu’on vient de décrire pourra être employée pour faire une comparaison entre l’absorption exercée par des corps différents sur les radiations actives.
- On éclairera un des rectangles avec les radiations qui ont traversé un des corps, et l’autre (identique sous tous les rapports) avec les radiations qui sortent de l’autre corps absorbant.
- 7. Si l'électricité négative est véritablement transportée du métal AB à l’ébonite CD par des particules matérielles, celles-ci doivent être déviées de leur chemin rectiligne, si on en approche des corps électrisés qui les attirent ou les repoussent. En effet, la présence de nouveaux corps électrisés doit changer la forme des lignes de force; des déplacements et des changements de fqrme des images en seront donc la conséquence.
- Des expériences nombreuses confirment cette prévision. Un résultat de ce genre avait été obtenu par moi, en faisant agir des Jcorps électrisés sur l’électricité émise par une pointe, dans les expériences des ombres électriques.
- Je résumerai quelques-unes des nouvelles expériences. La croix RR (fig. 6) est en métal bien
- (!) J’ai fait aussi quelques expériences avec l’électromètre, et avec une disposition analogue à celle de la dernière expérience décrite ci-dessus. Les deux métaux à comparer sont placés sur la lame AB de la figure 4 ; chacun d’eux est recouvert d’un papier percé d’une ouverture identique pour les deux.
- On place parallèlement à leur surface deux (conducteurs rectangulaires qui remplacent l’ébonite et qui sont vis-à-vis des deux ouvertures des papiers. Ils sont [isolés et commu niquent séparément avec les deux couples de cadrans d’un electromètre, dont l’aiguille est chargée par une pile de 100 éléments cuivre, eau, zinc. L’instrument ainsi disposé est un appareil différentiel, car si la convection électrique sur les deux métaux, chargés négativement par une pile sèche, est parfaitement égale, on n’obtient pas de déviation, tandis qu’on en obtient une dans [le cas contraire, dont le sens indique quel est le métal sur lequel les radiations ont le plus d’effet. 11 est cependant difficile d’éviter des déviations irrégulières ; mais lorsque les deux métaux agissent avec la même intensité on n’a pas de déviation constante, dans le même sens. Naturellement un double interrupteur est nécessaire, pour mettre les quadrants à la terre avant chaque expérience.
- J’ai 'ait ds cette manière des expériences avec divers mé«
- propre, laissé à nu sur le fond verni de la lame AB. Entre cette lame et l’ébonite CD, on place la tige métallique SS, communiquant avec AB.
- On obtient l’image C (fig. 7) de la croix représentée en A. En répétant l’expérience après suppression de la tige, on obtient l’image B au lieu de C. Le relevé des images B et C a été fait en suivant leur contour avec une plume sur une lame de verre posée sur l’ébonité. La position réciproque de B et C résulte de mesures prises sur l’ébonite, qui est toujours à la même place sur son support. Mais on peut obtenir simultanément les deux images B et C (fig. 7) sur l’ébonite, en éclairant une fois avec la tige en place, et une fois sans tige, avant de projeter les poudres.
- La figure 8 montre un effet analogue. AB est
- l’image d’une droite tracée sur le plan métallique; ADB est l’image de la même droite, sous l’action d’une tige négative latérale, dont S est la projection sur l’ébonite.
- Si l’on donne à S une charge positive, l’image
- taux pris deux à deux et j’ai trouvé la série suivante en ordre descendant
- Laiton, zinc, étain, aluminium, cuivre, packfong, [nickel, platine, fer.
- A l’exception de l’aluminium et du packfong, les autres métaux sont dans le même ordre que dans la série donnée plus haut. Dans ces expériences, les métaux étaient portés à des potentiels compris entre ceux employés dans les expériences avec les poudres, et ceux du premier mémoire.
- On pourra peut-être appliquer cette disposition expérimentale à des comparaisons quantitatives. Comme la quantité d’électricité négative qui part du métal qui reçoit les radiations est sans doute proportionnelle à sa surface, on pourra compenser l’action des radiations sur des corps difiérents, par l’action snr une aire variable d’un corps déterminé et de cette [aire on pourra tirer la mesure relative des charges transportées.
- Il est évident que cette méthode est valable même si les radiations employées n’ont pas une intensité constante, et c’est là son principal mérite -,
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- se déplace én sens contraire. Ainsi, l’image de la droite devient ACB, si la tige projetée en S (fig.8) est chargée positivement.
- Enfin, dans la figure 9 on voit les deux images d’jne croix A obtenues sous l’influence d’une tige
- A
- B
- Fig. 8
- métallique projetée en S. La figure B est celle qu’on obtient lorsque la tige est positive, et la figure C celle qu’on a avec une charge négative de la tige.
- Il est évident que la figure varie beaucoup de forme, non seulement avec la position de la tige, mais aussi avec la forme des conducteurs.
- 8. J’ai fait d’autres expériences avec un cylindre et un plan, parallèles entre eux, au lieu des deux plans employés dans les expériences précédentes.
- Si le plan est assez étendu et le cylindre assez long, on pourra admettre, au moins pour la partie centrale, que les lignes de force sont celles d’un cylindre et d’un plan indéfinis, c’est-à-dire des àrcs de cercle ayant leur centre dans le plan.
- Le cylindre C (fig. 10) est en bois, il a 65 millimètres de, diamètre; il est recouvert de feuilles d’étain vernies, pour le rendre conducteur, mais la lumière n’exerce sur lui aucun effet sensible.
- C
- Fig. 9
- Une lame étroite de zinc n, est fixée le long d’une génératrice du cylindre; on peut l’ôter et la remettre en place à volonté, afin.de pouvoir la frotter avec le papier de verre. Lorsque le cylindre est électrisé négativement et reçoit les radiations, la convection a lieu à partir de la génératrice de zinc, mais non pas à partir de la partie restante de la surface du cylindre,
- La lame plane d’ébonite EB est parallèle au cy-
- lindre; sa face postérieure est recouverte d’une feuille d’étain en communication avec le sol. Si les particules négatives qui partent de n suivent réellement les lignes de forces, elles iront rencontrer la lame EB dans une région déterminée F, Où devra apparaître, après projection des poudres,
- une bande rouge parallèle au cylindre. Si 0 est l’angle nCA (CA étant perpendiculaire à EB), et si £ est la distance AF, la formule
- dans laquelle R est le rayon du cylindre et d la distance entre son axe et le plan EB, devra être vérifiée. Dans mes expériences, j’avais d = 102,5 millimètres.
- Comme la lame de zinc n a une largeur qui n’est pas très petite, car elle soustend un arc d’environ 5 degrés de la section du cylindre, la bande rouge qui doit apparaître sur Fébonite aura sur largeur notable. Cette largeur doit être d’autant plus grande, que l’angle 0 est plus grand, car les lignes de force divergent en s'éloignant de n.
- Fig. 11
- L’expérience réalise parfaitement ces prévisions.
- Elle est particulièrement remarquable lorsque 0 est obtus, par exemple de 120 degrés. En tout cas, il se forme sur l’ébonite une bande rouge parallèle au cylindre, et qui occupe précisément, autant qu’on peut le vérifier, la place où aboutissent les lignes de force qui partent de n.
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- On fait cette vérification en mesurant d’un côté l’angle G, et dans ce but le cylindre est mobile au centre d’un cercle gradué, et de l’autre la distance % entre A et F, ou mieux/les distances entre A et les deux bords dé la bande rouge. Dans une série de cinq expériences, j’ai trouvé par exemple :
- e z mesurée sur l'image Z calculée
- 3°’ De 33 mm. à 40 mtm 36 mm.
- 60 74 — 86 78
- 90 • 128 — 148 'i5
- 100 53 — 178 161
- 120 212 — 257 234
- La distance Z calculée, est donc toujours comprise entre les distances mesurées de A aux deux bords de l’image.
- On peut obtenir, sur la même lame d’ébonite,
- Fig. 12
- les bandes rouges qui correspondent à des valeurs différentes de l'angle 0.
- Si l’on a répété quatre fois l’expérience avec des angles 0 de 36°, 6o°, 90°, 1200, on obtient, quatre bandes a, b, c, d (fig. 11), couvertes de minium.
- La partie inférieure de la figure montre en projection horizontale les faisceaux de lignes de force, suivant lesquels se meuvent les particules dans les quatre expériences.
- On peut aussi obtenir, avec cette disposition, des déformations de figures produites en approchant des corps électrisés, on peut aussi former des ombres électriques en plaçant des objets sur la trajectoire des particules, etc.
- Les expériences décrites dans ce paragraphe reproduisent, d’une manière plus frappante, certaines expériences décrites dans le mémoire précédent. Celles-ci, faites avec l’électromètre, pouvaient donner des mesures précises; mais les expériences avec les poudres ont l’avantage de donner des preuves visibles, qui peuvent être présentées à un auditoire nombreux, et qui facilitent
- grandement la description et l’explication des phénomènes. i ;
- 111. Action d’un courant d’air. Vitesse des particules électrisées.
- 9. A l’époque où je faisais mes expériences sur les ombres électriques produites par lés particules
- c L
- Fig. 13
- repoussées par une pointe électrisée, j’ai vainement essayé de les dévier de leur chemin par un courant d’air transversal.
- J’ai répété cet essai en dirigeant un courant d’air sur les particules qui transportent l’électricité négative de la lame métallique à l’ébonite.
- L’insuccès du premier cas pouvait tenir, en effet, à une vitesse trop grande des particules; mais il /st invraisemblable que dans le cas de la dispersion provoquée par les radiations très réfrangibles la vitesse des particules est beaucoup moindre, la densité électrique sur le conducteur d’où elles partent étant plus petite, et partant les charges qu’elles transportent.
- L’expérience a réussi du premier coup ; l’image de la croix fut déplacée d’environ 3 millimètres, et déformée comme le montre la figure 12 sous l’action d’un courant d’air parallèle aux deux plans AB et GD (fig. 4), et sortant d'un tube en verre T.
- Fig. 14
- Dans la figure 12, l’image de la croix obtenue sans courant d’air est en B ; l’image obtenue avec le courant, est en C.
- L’expérience a été modifiée de bien des manières, et toujours avee le même succès. Par exemple, A EL F (fig. 1.3) est l’image rouge, formée parle minium sur l’ébonite, d’une bande rectangulaire R tracée sur une lame de zinc en laissant à nu le
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- métal sur un fond verni ; ABCDELIHGF est l’image obtenue sous l’action d’un courant d’air qui sort d”un tube dont T est la projection. Avec un courant d’air plus fort, l’image devient semblable à celle de la figure 14. De même dans la figure 15 on voit en A un réseui de lignes brillantes, obtenues avec une pointe sur une lame de
- Fig. 15
- zinc vernie ; en B on voit l’imâge du réseau, en lignes rouges sur fond jaune, sous l’action du courant d’air.
- Ces expériences, dans lesquelles un courant d’air peut faire changer de place à l’image formée sur l’ébonite par l’électricité négative qu’elle reçoit de la lame métallique, témoignent évidemment en faveur de mon hypothèse. Mais les mêmes expériences peuvent servir enfin à évaluer l’ordre de grandeur de la vitesse qui anime les particules, et à étudier quelques caractères de leur mouvement.
- 10. Pour avoir une idée aproximaiive de la vitesse avec laquelle les particules électrisées s’éloignent du métal qui reçoit les radiations, j’ai d’abord substitué au soufflet un ventilateur à force centrifuge qui donne un courant d’air plus constant.
- La manivélle du ventilateur était tournée synchroniquement avec les oscillations d’un métronome, et la vitesse du courant était évaluée à l’aide d’un manomètre à eau, dont un des bras communiquait avec un tube dirigé contre le courant d’air, La différence de niveau entre les deux bras du manomètre était en moyenne de 10 millimètres, ce qui donne 12 mètres par seconde pour la vitesse du courant d’air.
- Pour savoir dans quelles circonstances la vitesse des particules est plus ou moins grande, il suffit de mesurer le déplacement ab = s{fig. 16), que subit, çous l’action d’un courant d’air constant, l’image A B d’une droite tracée à l’émeri sur le métal récepteur des radiations. On peut alors calculer approximativement la vitesse.
- Considérons en effet une particule qui irait choquer l’ébonite en a, si l’on faisait l’expérience j
- sans courant d’air, et qui va en b, lorsque, le ventilateur est en action ; ab est le déplacement maximum qui correspond à la position de l’axe du tube d’écoulement. 11 est clair que cette particule traverse le courant d’air de section circulaire suivant un diamètre de cette section, le déplacement ab = s est donc le chemin parcouru par le courant d’air, dans le temps qu’emploie une particule à parcourir le diamètre de la section du courant.
- Si m est ce diamètre, v la vitesse de l’air, V celle de la particule, on aura :
- S _ V
- m ’ V
- d'où
- Or, le diamètre m est donné évidemment par la longueur cdàela. portion déformée de l’image AB La vitesse de l’air v étant connue, il suffit donc de mesurer ab = setcd = m sur l’image formée par les poudres à la surface de l’ébonite, pour calculer la valeur approximrtive de de la vitèsse V des particules.
- Ce calcul n’est pas rigoureux car la vitesse V n’est probablement pas constante, elle n’est d'ailleurs pas la même dans toute la section transversale du courant d’air, D’autre part la mesure de ah et de cd ne peut pas se faire avec beaucoup de précision. Par conséquent les nombres que je
- A
- d
- e
- Fig. 16
- donnerai dans la suite ne peuvent que fournir une idée générale de la vitesse des particules.
- J’ai cherché d’abord à étudier si la vitesse d’une particule est constante ou variable sur sa trajectoire. A cet effet j’ai mesuré le déplacement de l’image en plaçant le tube d’écoulement de l’air, soit près du plan AB (fig. 4), soit près de l’ébonite C D, soit au milieu de la distance entre les deux plans.
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- Voici les résultats obtenus dans une série d’expériences, pendant lesquelles la distance entre AB et CD était de 15 centimètres. .
- Déplace- ment maximum s Diamètre m Vitesse V des particules
- Courant d’air près du métal mm. mm. 56 m.
- Courant d’air au milieu. 7,2 35 5», 3
- Courant d’air près de l’ébonite 6,8 35 61,8
- La vitesse croît donc quelque peu en allant du métal à la lame d’ébonite.
- J’ai essayé de chercher à l’aide d’autres expériences comment la vitesse des particules, varie lorsque la distance des deux plans parallèles change.
- Dans ces expériences le tube d’écoulement du courant d’air a été placé toujours au milieu de la distance entre les deux plans. Les résultats obtenus dans diverses séries de mesures ont été concordants; en voici un exemple :
- Distance entre les deux plans Déplacement s Diamètrs m Vitesse V des particules
- 6,5 cm. 2,8 mm. 34 mm. 146 m.
- 1 1 4,9 34 «3
- l6 7,4 34 51?
- L’image obtenue dans le dernier cas, est représentée dans la figure 17. On obtient donc la. conclusion suivante : la vitesse des particules électrisées qui transportent l’électricité négative est d’autant plus grande que la distance des plans entre lesqmlles elles se meuvent est plus petite.
- Ce résultat que l’expérience démontre d’une manière très évidente, est tel qu’on aurait pu le prévoir, en partant de l’hypothèse admise. En effet, la densité électrique du plan qui reçoit les radiations et la force électrique du champ sont d’autant plus grandes que les deux plans sont plus rapprochées, puisque le potentiel peut être considéré comme constant.
- Chaque particule transporte donc probablement une charge négative d’autant plus grande que les deux plans sont plus rapprochés. En tout cas, même si cette conséquence ne pouvait être admise, l’intensité de la force qui agit sur la particule croît, lorsque la distance entre les deux plans diminue ; il en résulte donc une plus grande vitesse.
- Pour expliquer avec plus de détails le mouvement des particules il faudrait savoir qu’elle est leur nature, c’est-à-dire si elles sont;des particules arrachées au métal éclairé, ou si elles sont les molécules du milieu gazeux. Dans le premier cas, les particules rencontrent dans l’air une résistance, et leur vitesse ne peut croître au delà d’une certaine limite.
- Si on admet au contraire que le transport de
- Fig. 17
- l’électricité est effectué par les molécules de l'air la longueur moyenne de leur trajectoire libre est très petite; une même molécule électrisée ne pourra parcourir la longueur d’une ligne de force, sans choquer un grand nombre de molécules voisines. A chaque collision Ja molécule choquée prend à celle qui la choque une partie de sa charge, et se meut à son tour, avec une certaine vitesse, sensiblement sur le même trajectoire.
- Quoiqu’il en soit, les expériences que je viens de décrire confirment l’hypothèse de la convection pboto-électrique encore mieux que celles de mes mémoires antérieurs ; elles me semblent tellement probantes que tout doute doit disparaître, sur la nature des phénomènes électriques provoqués par les plus réfrangibles des radiations ultraviolettes.
- A. Righh
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- LES ALTERNATEURS {Analyse d'un mémoire de M. Gisbert Kapp (')
- M. Gisbert Kapp a publié, il y a quelques mois dans les comptes rendus de la société des ingénieurs civils de Londres, un important mémoire sur les dynamos à courants alternatifs et les transformateurs, appareils auxquels il donne le nom générique d’alternateurs (alternators), nous avons pensé qu’il serait utile de présenter à nos lecteurs une analyse étendue du mémoire de M. Kapp.
- ____________ G. R.
- On sait que si l’on désigne par :
- n La périodicité (frequency) ou le nombre des changements de sens du courant par seconde ;
- \ Le nombre des fils en A et en B (fig. i) ;
- Fig. 1 et
- £ L’induction maxima développée dans l’enroulement A B quand il est perpendiculaire aux lignes de force. ;
- a L’angle que fait à un moment donné AB avec les lignes de force :
- la force électromotrice e de l’élément induit AB dans la position a est donnée, en supposant qu’elle y subisse une loi de variation sinusoïdale (1) par l’expression :
- e = t: n % x sin a
- Le temps t que l’induit a mis à décrire l’angle a est égal à t= —par définition.
- & 2 iz 11 v
- Pour sin a = i
- e = ±n«{i (*)
- (*) Altemating Current Machinery. Inst, of civil Engi-neers, London, 19 février 1889.
- (') JouberT. Étude sur les Machines magnéto-électriques, ! vol., Gauthier-Villars. Paris 188w
- la force électromotrice passe successivement par ses maximum positif et négatif avec une valeur moyenne donnée par l’expression
- TT
- £ = —r 11 7 X
- V/2
- La force électromotrice d’une machine à courants redressés de même champ magnétique et de même enroulement t serait donnée par la formule
- , N
- " = ..............
- N étant le nombre de tours par minute ; de sorte que la force électromotrice moyenne de la machine
- i alternative est égale à — = 2, 25 fois environ
- V2
- celle de la machine continue semblable. Mais ' comme, dans la machine continue, la moitié des i fils de l’armature sont groupés en quantité, l’énergie du courant y est, à densité égale, deux fois plus grande que dans une alternative de mêmes di-: mensions, de sorte, qu’à poids égal, l’intensité du courant de la machine alternative ne sera supérieure que de 12 0/0 environ.
- Ces résultats théoriques supposent que l’on puisse négliger les effets d’auto-induction et de distorsion du champ magnétique, ainsi que d’autres perturbations particulières aux machines alternatives; il importe d’examiner s’ils sont d’accord avec les constatations de la pratique.
- La plupart des machines alternatives sont multipolaires, et les espaces interpolaires y sont, en général, assez petits pour que l’on puisse considérer l’intensité du champ magnétique comme sensiblement uniforme entre les pièces polaires. On peut alors facilement déterminer, pour chaque ( forme d’enroulement, le profil de la surface polaire qui y déterminerait un courant obéissant à la loi sinusoïdale théorique.
- Dans le cas le plus usuel d’un enroulement rectangulaire A B CD (fig. 2) le profil NS des pièces polaires devrait présenter de chaque côté de la ligne des pôles P P une section sinusoïdale; en pratique, on leur donne une section trapézoïdale ou circulaire. Dans la dynamo Morday, les pôles ont une section trapézoïdale; ils sont de même nom de chaque côté de l’armature, et se font vis-à^vis par leurs noms contraires, de sorte que, de part et d’autre de la ligne des pôles, on
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- Encontre une série de champs magnétiques uniformes séparés par des intervalles inertes sans induction, comme l’indique schématiquement le développement de la figure 3.
- La figure 4 représente la disposition correspondante des pôles dans une machine à courants continus, avec armature cylindrique complètement entourée par les pôles. Mais, dans cette dernière machine, la forme des pièces polaires n’a pas d’influence, à induction égale dans l’armature, sur la force électromotrice, de sorte que, pour des courants redressés, la disposition de la figure 3 serait, sauf en ce qui concerne la perte du magnétisme des pièces polaires, aussi bonne que celle de la figure 1.
- Il n’en est pas de même pour la machine alternative: le calcul indique en elfet que la force électromotrice moyenne correspondante à la figure 4 n’est plus que de
- au lieu de
- e = 2 n t
- V2
- dans les machines alternatives pour les pièces polaires est néanmoins celle dans laquelle les pôles de noms contraires se suivent de chaque côté de l’armature, comme l’indique la figure 6: les pièces polaires n’embrassent que la moitié environ de l’armature. La force électromotrice moyenne est donnée par la formule
- e
- 4
- — «çt
- V2
- elle est supérieure de 183 0/0 à cellede la machine continue correspondante; mais l’intensité du courant y est parfois moitié moindre, en raison de son échauffement par suite de la concentration des fils, de sorte que l’énergie de cette machine
- ou que deux fois seulement plus grande que dans la machinecontinue;etmême, en pratique, réchauffement de son armature par le fait de la concentration du fil en un seul enroulement empêche d’y atteindre une intensité égale à la moitié de celle du courant de la machine continue, de sorte que le travail de la dynamo alternative serait en réalité un peu plus faible.
- Enfin, la force électromotrice y sera encore abaissée au-dessous de sa valeur théorique par l’impossibilité pratique de réaliser des champs magnétiques rectangulaires : leur contour est toujours, comme l’indique la figure 3, arrondi sur les angles. D’autre part, on n’a jamais affaire en pratique à un enroulement unique d’un seul fil infiniment mince, mais à des bobines dans lesquelles se produisent des phénomènes d’auto-in-duction très importants, qui peuvent infirmer du tout au tout les conclusions théoriques.
- C’est ainsi que les machines de Mordey et de Kennedy sont, malgré leurs défectuosités théoriques, très avantageuses en pratique, patceque l’on peut construire leurs inducteurs sur le principe du cuirassement qui évite toute perte extérieure du magnétisme.
- La disposition la plus fréquemment employée
- ne surpasse celle de la dynamo continue que de 40 0/0.
- D’autre part, les fils actifs de l’armature ne sont pas, comme le suppose la théorie, réduits à des lignes mathématiques, mais groupés en des enroulements d’une certaine épaisseur quidiminue la force électromotrice, car tous les fils d’un large enroulement ne sont pas également influencés par le champ magnétique, de sorte que leurs actions mutuelles se contrarient parfois. On peut, il est vrai, se rapprocher des conditions de la théorie par l’emploi d’armatures à noyaux dentelés du genre Pacinotti, mais on risque de provoquer un échauffement anormal des pièces polaires quand elles sont massives, non lamellées.
- En théorie on peut ramener les différents cas que l’on rencontre en pratique aux types généraux suivants pour les inducteurs :
- Pièces polaires rectangulaires de largeur égale au pas (fig. 5) ; (pleins égaux aux vides).
- Pôles rectangulaires de largeur égale à la moitié du pas (fig. 6) ;
- Pôles rectangulaires de largeur égale au 1/3 du pas pour l’armature.
- Bobines ou enroulements d’une largeur égale à la totalité, à la moitié ou au tiers du pas.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Dans tous ces cas, la force électromotrice moyenne est donné en unités CGS par l’expression
- • , N .
- e =a Surf T g-j 10—8
- Dans cette formule, on désigne par p Le nombre des paires de pôles de la dynamo ; N Le nombre de tours par minute ; l L’induction totale moyenne des dynamoscon-tinues (^ = 6ooo C. G. S).
- h Le coefficient de transformation des dynamos continues aux dynamos alternatives.
- = 2,000
- i, iéo
- ',635
- >635 2,300 2,830
- D'après la formule sinusoïdale, k = 2,220, ce qui concorde suffisamment avec le cas numéro 5, très fréquent en pratique ; quant à l'induction totale sa valeur dépend de la forme, de la section et de la disposition des pièces polaires, de la masse du fer de l’armature, de l’espace interpolaire et de la puissance de l’excitation. La question de la détermination de l’induction totale en fonction de l’excitation a été, comme on le sait, traitée complètement par un grand nombre d’auteurs, notamment par MM. J. et E. Hopkinson (J) Forbes et Kapp (z) de sorte que l’on peut aujourd’hui déterminer théoriquement la force électromotrice e d’une dynamo alternative quelconque en fonction de son excitation, pourvu que le courant qui traverse son
- Pour des ar-| matures avec enroulements dont la partie active est rectiligne et] des pièces polaires rectangulaires de largeur é-gale.]
- 1. Au'pas, (pleins égaux aux vides) avec armature dentelée et enroulements concentrés dans les interdents....................... k--
- I2. Au pas, avec armature lisse et enroulement étalé sur toute la surface..........................
- [3. Au pas, avec armature lisse et enroulement couvrant la moitié de la surface....................
- 4. A la moitié du pas, avec arma-
- ture lisse et enroulements sur toute la surface..............
- 5. A la moitié du pas, avec enroulement sur la moitié de la surface
- 6. Au tiers du pas, avec armature lisse couvrant 1/3 de la surface.
- C1) Dynamo Electric Machinery. Phil. Traits. Royal Soeiety 1886, p. 331 .La Lumière. Électrique des 26 février etç mars 1887.'
- (*) Predeiermutation of the characteristics of dynamos. Journal of the Society of Telegraph Engemers 1886, p. 518.) La Lumière Electrique, 13 mars 1886 et 1" janvier 1887, Pi 28.
- armature ne soit pas suffisant pour y produire des effets d'auto-induction notables ; la formule pré-? cédente permet en un mot de déterminer la caractéristique statique de la dynamo, mais non sa caractéristique dynamique.
- L’analyse mathématique de la question est très difficile non seulement pareeque la force électromotrice est, avec les formes actuelles des pièces polaires employées dans la plupart des dynamos alternatives,unefonctiontrès complexe du temps T, mais aussi pareeque le coefficient d’auto-induction n’est pas constant, mais varie avec la position relative des pôles et des enroulements. Heureusement que, dans la plupart de ces machines, le coefficient d’auto-induction est très faible, négligeable
- Fig.5 et 6
- même, dans les armatures sans fer de Mordey et de Ferranti.
- On peut en admettant, comme le faisait M.Jou-bert sans erreur sensible, que l’intensité et la force électromotrice sont des fonctions sinusoïdales du temps, traiter le problème par une méthode graphique très simple, due à M. Gisbert Kapp.
- Désignons, sur la figure 7, par
- 01 l’intensité maxima du courant correspondant à la crête des ondulations simosoïdales ;
- Ü L la force contre-électromotrice d’auto-induction maxima due au courant OI. :
- Supposons que les droites 01 et OL tournent autour du point O avec la vitesse angulaire de l’armature <0 = 2 un; les projections de ces droites sur le diamètre vertical donnent à chaque instant l’intensité i du courant d’armature et l’auto-induction correspondante.
- La force électromotrice capable de déterminer un courant d’intensité * * = OI dans un fil sans auto-induction est représentée, à la même échelle que O L, par la longueur O E, et la diagonale OEf du parallélogramme construit sur OE et OL représente la force électromotrice résultante en grandeur et en dérivation.
- Si l'on représente par OR la forcé électromo-
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- trice dépensée à vaincre la résistance de l'armature, la différence RE représentera la force électromotrice disponible aux bornes du circuit extérieur,
- La valeur commerciale d’une dynamo dépend ert grande partie de l’énergie électrique développée par kilogramme de son poids ; ce rapport est approximativement indiqué par celui des gran-R E
- deurs mais il faut remarquer que cette intensité de puissance de la dynamo ne présume en rien l’excellence de son rendement, n’a rien à faire avec l’efficacité de. la transformation du travail mécanique qu’elle absorbe en énergie électrique: elle n’intéresse que l'économie du prix d’achat, du poids et de l’encombrement.
- La valeur maxima de la force électromotrice donné par la formule (i) est égale à
- E = <Jz e
- et celle de la force contre-électromotrice d’auto-indüction E3 est donnée par la formule
- E i = 2 tz ii L T
- dans laquelle L est le coefficient d’auto-induction, que l’on peut déterminer expérimentalement, par exemple, en faisant tourner l’armature dans un champ invariable, et en mesurant la force électro-motrioe induite avec, puis sans courant dans l’armature. Connaissant ces quantités, ainsi que la
- Fig. 7
- Quant au rendement électrique, il est donné par le rapport
- RE
- OE
- en supposant que O R soit la seule partie de force électromotrice dans l’armature.
- Lorsqu’on emploie les machines alternatives groupées en quantité pour la distribution, on se propose, en général, de maintenir aux bornes une force électromotrice constante indépendamment des variations de l’intensité; on y parvient soit en faisant varier la vitesse de l’armature dans un champ magnétique constant, soit en faisant varier l’excitation à vitesse constante. C’est cette dernière solution qu’il faut adopter lorsque l’on groupe en quantité plusieurs dynamos alternatives.
- M. Kapp indique, pour déterminer les limites entre lesquelles il faut faire varier le courant excitateur pour maintenir la force électromotiice invariable quelles que soient les variations de l’intensité depuis zéro jusqu’à sa valeur maxima, l’emploi très simple du diagramme de la figure 7.
- Fig. 8
- force électromotrice perdue à vaincre la résistance R de l’armature,' on porte (fig. 8) :
- En OA la force électromotrice que l’on veut maintenir constante;
- En AB la force électromotrice de résistance (i-);
- MvV
- En O D la force contre-électromotrice d’auto-induction correspondante.
- Traçons BC égal et parallèle à OD, et les circonférences OA, OB, OD : le rayon vecteur décrit du point O dans le sens de la flèche coupera ces circonférences en des points tels que ses segments Oc, O b, O a, par exemple, représenteront les valeurs des différentes forces électromotrices totales effectives et aux bornes correspondantes à l’orientation a, tandis que la force électromotrice d’auto-induction, opposée aux autres, est donnée par la longueur négative O d.
- A mesure que l’intensité du courant induit décroît, OD diminue aussi, pour s’anuler quand le courant est nul. Les points B et C coïncident alors avec A; les forces électromotrices totales et aux bornes coïncident, et l’intensité du champ magné-
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- tique, réduite au minimum, est proportionnelle à OA.
- En pleine marche, cette intensité est maxima et proportionnelle à OC.
- Connaissant ainsi les limites OA et OC des variations de l’intensité du champ magnétique, on peut déterminer par les formules usuelles les intensités correspondantes du courant excitateur.
- Le diagramme montre immédiatement que, de deux machines, l’une très énergique et l’autre plus lourdé, cette dernière exigera en pleine marche un courant excitateur plus puissant, ce qui lui constitue, à résistance égale des inducteurs, un désavantage; mais, d’autre part, une certaine auto-in-
- ID B.
- Fig. 9
- duction est indispensable pour assurer la stabilité du service des dynamos alternatives groupées en quantité, de sorte qu’il faut la conSidéter en pratique, plutôt comme avantageuse, bien qu’elle diminue l’énergie effective dé la dynamo.
- Le problème de la distribution de l’énergie électrique par circuits parallèlès ou en quantité est extrêment important : c’est, d’après M. Kapp, le seul système capable d’assurer en pratique la continuité du service d’une station centrale, en tout temps et avec le plus d’économie.
- Les machines alternatives devraient évidemment être disposées, comme les machines continues, en nombre suffisant pour que l’addition ou la soustraction éventuelle de l’une d’elles n’apportât aucun trouble dans la distribution ; condition qu’elles ne peuvent remplir que si on les groupe en quantité, La donnée générale d’une distribution de ce gènre peut donc se poser comme il suit.
- Étant donnée une réceptrice alternative mise en excitation et tournant à sa vitesse d'amorçage, déterminer les conditions de sa mise en concordance
- de phases avec sa génératrice et. et son rendement mécanique.
- M. Kapp applique de nouveau à la solution de ce problème général son procédé graphique.
- Il représente (fig. 9) par la circonférence‘E, la force électromotrice aux bornes de la réceptrice, par E la force électromotrice induite dans son armature, par OL et OR la force contre-électromotrice d’auto-inductiofl et celle correspondant à la résistance de l’armature pour une intensité donnée du courant moteur. Comme ces deux forces contre-électromotrices sont proportionnelles à l’intensité du courant, leur; résultante OA conserve toujours la même direction, qui coïncide avec celle de la résultante des forces éjectromotrices E et E,.
- Il faut évidemment, pour que l’électromoteur puisse tourner et accomplir un travail, que la force électromotrice induite dans son armature (E) soit opposée à celle du courant moteur; c’est-à-dire que, son rayon figuratif(OB),par exemple,doit se trouver à droite du diamètre vertical lorsque celui de la force électromotrice aux bornes (AB) se trouve à gauche. Leur résultante est alors OA, et le travail de l’électromoteur est proportionnel au produit OA x OD ; la longueur OD = RF étant la projection horizontale de ÔB‘.‘
- Si le travail diminue, la vitesse, de l’armature augmentent la force électro motrice induite E,atteint plus vite son maximum; B avance vers Bi et C vers Q. OA diminue jusqu’à ce que AB coïncide avec la direction OA, puis augmente au-delà.
- Lorsque l’électromoteur tourne à vide, sans travail, B coïncide presque avec B^ l’angle cp est maximum. OA, l’intensité du courant, ne varie presque pas, mais ses phases retardent de près d’un quart de période sur celles de la force éléctromotrice.
- Lorsque le travail augmente, au contraire, la vitesse de l’armature se ralentit un peu; B s’écarte deB0 l’angle cp décroît. OA augmente lentement jusqu’à ce que Bt vienne en B2, puis plus rapidement.
- L’énergie mécanique est à chaque instant proportionnelle à l’aire du rectangle ombré construit sur les projections orthogonales de OA, OD ; elle croît jusqu’à ce que B vienne en B3, où elle atteint son maximum pour diminuer ensuite. A partir de ce maximum, en B3, l’allure de la réceptrice devient instable, parce que tout accroissement de sa charge tend à retarder encore les phases de la force
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- électromotrice induite, à diminuer par conséquent la puissance de la réceptrice, et à augmenter la discordance de ses phases avec celles de la génératrice. Ce danger n’existe pas avec les réceptrices à courants continus dont la puissance augmente indéfiniment avec celle du courant générateur et avec lesquelles une surcharge ne peut pas brûler immédiatement l’armature. Avec la dynamo alternative, ou contraire, une surcharge peut arrêter instantanément la réceptrice et la brûler si l’auto-induction n’est pas considérable.
- MM. Wilde (* *), Hopkinson (2), Adams (3) et Westinghouse, ont démontré par la théorie et par des expériences la possibilité d’accoupler en quantité sur le même circuit deux dynamos alternatives; mais, pour que cette possibilité soit susceptible d’une appltcation pratique, il faut pouvoir se passer d’une coïncidence des phases absolue, trop différente à réaliser et à maintenir. On peut en effet facilement maintenir une coïncidence approximative en faisant conduire chaque dynamo par son propre moteur convenablement régularisé ; la question est de savoir entre quelles limites on peut s’écarter sans danger de la coïncidence rigoureuse.
- Considérons à cet effet le diagramme, figure 10, dans lequel le rayon du cercle E, représente comme précédemment la force électromotrice aux bornes et O a la direction de la résultante des forces contre-électromotrices de résistance et d’auto-induction dans l’armature d’une dynamo que l’on veut adjoindre aux autres en quantité.
- Le coefficient d’auto-induction est d’autant plus faible que le noyau de l’armature est plus voisin de sa saturation magnétique; mais, comme l’induction n’y dépassé pas, en moyenne, une densité de 7 ooo C G S, insuffisante pour en affecter sensiblement la perméabilité magnétique, on peut considérer sans erreur sensible l'auto-induction et l’inclinaison de O a comme constantes pour toutes les inlensitéas que l’on rencontre en pratique. O a représente donc en grandeur et en direction l’intensité du courant qui traverse l’armature.
- Représentons par OA l’intensité maxima que l’on peut consacrer sans danger à la mise en tiain
- ï1) Pbilosophical mag., janvier 1869, p. 54.
- (*) Inst, of Civil Engeeners, 5 avril 1883, on Electric Ligb-ting.
- (3) « Society of lelegraph Engeeners. » Journal 1884, v. XIII, p. 515.
- de la nouvelle dynamo. Cette intensité est limitée moins par la capacité maxima de la dynamo à introduire dans le circuit que par l’intensitédu coûtant que l’on peut emprunter temporairement aux autres machines en travail. On n’ajoute en effet une dynamo que si les autres sont déjà sur le point d’être surmenées par le travail de l’ensemble du circuit, de sorte que la nouvelle machine ne peut leur emprunter qu’un courant OA très limité. Avant d’introduire cette dynamo dans le circuit, on lui imprime une vitesse convenable, voisine de la concordance, Si, en ce moment, le rayon représentatif de la force contre-électromotrice d’induction est incliné à gauche du diamètre
- vertical Oy, le courant augmentera un peu ; l’armature se ralentira et le rayon passera à droite, jusqu’à ce que l’équilibre soit atteint en amenant en Oy le rayon représentatif de l’auto-induction. L’intersection E' de la circonférence décrite du point A avec le layon E, par la droite O y détermine la force électromotrice induite DE',qui limitera à OA l’intensité du courant. La force électromatrice aux bornes est alors OE',, égale et parallèle à E'A; de sorte qu’il s’établit, entre les phases de l’intensité et de la force électromotrice une différence de près d’un quart de période, laquelle tend à réduire au minimum la perturbation ap-portéé par l’introduction de cette dynamo dans l’allure des autres machines groupées sur les conducteurs principaux, car elle leur emprunte, tournant toujours à vide, presque pas de courant lorsque ieur débit est minimum—au bas des phases. —Cette compensation automatique permet d’augmenter notablement l’intensité du courant de mise en train OA.
- Si maintenant, sans augmenter l’intensité de
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- son champ magnétique, le moteur de la nouvelle dynamo s’accélère un peu, E' se meut sur la gauche de Oy et E', vers la droite, jusqu’à dépasser O y, position à partir de laquelle la nouvelle dynamo, cessant d’emprunter du travail comme une réceptrice, fournit, au contraire, de l’électricité au circuit général. On peut ainsi intercaler en parallèle une dynamo de champ magnétique beaucoup plus faible qne celui des autres machines en toute sécurité, mais sans aucun avantage économique.
- Augmentons au contraire l’intensité du champ sans toucher au moteur : E' descend vers Oy et O A diminue jusqu’à ce que, la force électromotrice induite étant devenue égale à la force aux bornes OE,", E' coïncide avec E" et OA s’annule : il ne passe plus de courant. A partir de cet état, si l’on augmente la vitesse du moteur, la dynamo agit comme génératrice, en fournissant un courant de mêime intensité lorsque le point représentatif delà force électromotrice induite vient en E" et celui de la force aux bornes en E,'". Mais, pour obtenir la meilleure utilisation, il faut augmenter encore l’intensité du champ, jusqu’à ce que la force électromotrice induite occupe la position E, et la force aux bornes la position E, : le débit de la nouvelle dynamoest alorsmaximum, parce qu’elle setrouve exactement dans les mêmes conditions que les antres machines.
- . Les limites entre lesquelles l’intensité du champ peut varier sans danger sont données parles longueurs O E, OE’; il en est de même, avec un peu plus de latitude, pour les intensités des courants excitateurs correspondants. Plus la résistance de l’armature est faible, mieux cela vaut. Dans la plupart des dynamos, on ne perd ainsi que 2 à 5 0/0 de la force électromotrice aux bornes ; O R est en moyenne égal au vingtième de O E. D’autre part, lorsque l’auto-induction est négligeable, A coïncide presque avec O, et E' avec E"; de sorte que la marge réservée entre le maximum et le maximum de l’intensité du champ magnétique et du courant excitateur est, dans ce cas, extrêmement étroite. 11 faut donc, pour pouvoir employer couramment ces machines en quantité, augmenter considérablement la résistance de l’armature ou l’auto-induc-tion ; vmais l’accroissement de la résistance devrait être si considérable qu’elle diminuerait notablement le rendement de la dynamo, tandis que l'augmentation de l’auto-induction n’a que peu d’effet sur le rendement électrique.
- La pratique a pleinement confirmé ces déductions de la théorie ; on sait que les dynamos alternatives avec armatures sans fer ne peuvent être groupées en quantité qu’en augmentant l’auto-induction par un artifice quelconque, comme l’insertion d’un inducteur (choking coil) dans le circuit, tandis que les dynamos avec armatures en fer n’en ont pas besoin. L’expérience acquise aux États-Unis avec les machines Westinghouse, dont les fils n’entourent l’arrftature que sur une face et dont le coefficient d’auto-induction est moindre que celui des armatures complètement entourées, a démontré que ces machines fonctionnent pârfai-
- Fig. 11
- tement en quantité lorsqu’elles sont chargées au moins à la moitié de leur puissance maxima, mais jamais au-dessous; cela tient à ce que la marge de sécurité de ces machines, représentée par la différence O E' — O E, augmente rapidement avec l’intensité OA du courant.
- M. T. H. Blahesly, qui s’est beaucoup occupé de l’étude graphique des alternateurs, a proposé l’emploi d’un diagramme différent de celui de M. Kapp.
- Ce diagramme, représenté par la figure 11, permet de résoudre d’une façon générale le problème suivant :
- Etant données deux dynamos alternatives accouplées en série, de même périodicité et de forces électromotrices connues, ainsi que la résistance et le coefficient d'auto-induction de l'ensemble de la série, déterminer l’influence exercée par une discordance donnée entre les dynamos.
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- i° Sur le travail absorbé par le système (T) ;
- 2° Sur le travail rendu ou développé par le système (f) ;
- . 3° Sur la stabilité du système ;
- 4° Sur le rendement ou le rapport^ ^
- 5° Snr le travail dissipé en chaleur dans le circuit.
- Décrivons urt cercle sur AB, égal ou proportionnel à la. force électromotrice de la première dynamo ; prenons B C égal à la force électromo-trtce de la seconde machine, et traçons du point A dans le sens de la rotation négative suivant la flèche un angle B A D, égal au retard électrique (eleçtric log).
- L’angle B AD est donné par l’expressiont tg BAD= ^
- dans laquelle on désiqne par
- L, le coefficient d’auto-induction ;
- R, la résistance du circuit ;
- T, la durée d'une demi période.
- Menons, de B et de C, des perpendiculaires à A D, coupant cette ligne en D et 4, et décrivons du point D une circonférence de rayon D 5. Cette circonférence (E) coupe la première aux points Qet R.
- Toute discordance de phases entre les deux dynamos sera représentée par un angle A D E, tel que, pour la position correspondante du point E E sur le cercle (E), les forces électromotrices des deux dynamos sont entre elles comme les longueurs A D et DE.
- Par exemple, lorsque le point figuratif E se trouve en 5, l’angle ou l’écart angulaire des phases est de 1800, et les forces électromotrices des deux dynamos sont constamment opposées,
- Prolongeons maintenant A E jusqu’à son intersection en F avec la première circonférence ; on a respectivement les relations suivantes :
- Puissance dépensée à mouvoir la première dynamo. ... T
- Travail équivalent à la chaleur du circuit, ..............
- Travail rendu par la secondeJ dynamo............... t -
- Rendement............. . , .
- Tant que le point C se trouve entre Q et R, la seconde machine fonctionne en réceptrice comme un moteur ; lorsque E se trouve à l’extérieur du cercle A B, la seconde dynamo absorbe au contraire du travail, et contribue à échauffer le circuit On voit que les deux problèmes de la rqarche et de la transmission de la force en série ne sont que deux cas particuliers d’un même problème généial, et aux positions Q et R du point figuratif E. correspondant à un débit nul.
- Menons par D le diamètre 2 D 4 de E, parallèle à AB, et le diamètre 2D 1, coupant A B en son centre K. Ces deux diamètres, également inclinés
- Fig. 12
- sur A D, coupent la circonférence des E en des points jouissant des propriétés suivantes :
- Lorsque E est en 1, la seconde dynamo travaille à son maximum.
- Lorsque E coïncide avec le point 2, la seconde machine reçoit le plus grand travail qu’elle puisse absorber.
- En 3 et en 4, la première-machine développe le plus et le moins d’énergie dont elle est capabie.
- La seconde dynamo est stable ou instable suivant que le point E se trouve en (1 Q2) ou en (2 Ri); et il en est de même pour la deuxième machine suivant que E se trouve en (4,1,3) ou sur a demi circonférence (3,2,4). La région (1,5,3) offre donc une double garantie de stabilité.
- D’autre part, l’intersection 6 de A 4 avec la circonférence A B détermine la position du point E correspondant au rendement maximum pour la transmission de la force: cette position doit se trouver dans la région stable.
- En 5, le rendement est égal au rapport des deux forces électromotrices, comme avec les courants continus.
- AExAE 2 R
- _ AE ~ 2 R
- AEx EF 2 R
- T AE t ~ EF
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- Le diagramme de la figure 12 est établi avec les mêmes forces électromotrices que le précédent, mais avec un angle de retard (B A D) plus grand ; il démontre que le point 3 ne doit pas nécessairement se trouver dans le cercle A B, entre g et R. Dans toute la région (g 3), les deux machines sont stables et contribuent à réchauffement du circuit de sorte que l’on peut réellement faire marcher avec stabilité en série deux dynamos alternatives à courtes périodes et à auto-induction considérable (*).
- (A suivre)
- LE RELAIS TÉLÉPHONIQUE
- DE M. ENZMANN
- Dans l’application des courants alternatifs au système télégraphique de Morse on s’est jusqu’ici servi d’une seule ondulation du courant pourcha-que signal Morse. Dans les appareils imprimeurs, le premier courant de l’onde met les organes d’enregistrement en position tandis que le second les ramène à l’état de repos. Avec le parleur (sounder) on peut obtenir des signaux Morse audibles au moyen d’une armature polarisée attirée par le premier courant et repoussée par le second, car le son produit par l’attraction de l’armature est différent de celui qui est causé par la répulsion de sorte qu’on peut facilement combiner les sighaux Morse au moyen des deux sons.
- On sait que Werner Siemens a déjà imaginé en 1885 un appareil Morse et une clef apte à produire les signaux au moyen d’une seule onde des courants alternatifs; en 1857 on adopta des courants d’induction magnéto-électriques qu’on remplaça plus tard par des courants galvaniques alternés dont l’application a été brevetée le 16 février 1854 par Cromwell Fleetwood Varley.
- Le Directeur des ateliers de construction des télégraphes du Brésil M. Bernard Enzmann a dernièrement cherché une autre solution pour laquelle il a pris des brevets dans plusieurs pays au commencement de 1888.
- (*) Pour plus de détais sur l’emploi de ces diagrammes, consulter l’ouvrage de M. Blakesley. On Altèrnating currents of Ehctricity i‘ édition (p. 78-?;) London Whittaker.
- Le système d’Enzmann est analogue au système d’exploitation télégraphique par courant de travail. L’inventeur emploie des émissions plus ou moins longues de courants alternatifs rapides; chaque émission de courant comprend un nombre plus ou moins grand d’ondulations, suivant qu’elle correspond a un trait ou à un point.
- Au bureau transmetteur M. Enzmann se sert d’un manipulateur spécial pourvu d’un dispositif qui sert à interrompre automatiquement le courant primaire. Au bureau récepteur les courants alternatifs traversent les bobines d’un relai téléphonique dont la membrane enregistre les signaux dans un appareil spécial. Le relais téléphonique peut naturellement être employé avec un appareil enregistreur quelconque ou bien donner des signaux Morse sonores ; la durée de ces derniers est réglée par la durée de l'émission des courants alternatifs; elle est courte pour un point, et plus longue pour un trait de l’alphabet Morse.
- M. Enzmann a pu réaliser une économie considérable dans les frais de piles, car le courant qu’elles fournissent ne circule pas sur la ligne télégraphique, mais dans un circuit local seulement. Les piles sont d’ailleurs utilisées alternativement pour la transmission et la réception; dans le premier cas, elles fournissent le courant primaire pour la bobine d’induction et dans le second elles ne servent que pour l’appareil local Morse. Cette utilisation double d’une même batterie est réalisée au moyen d’un simple commutateur.
- Avec une batterie composée de 2 à 8 grands éléments Meidinger, on peut produire un courant qui, grâce à la sensibilité du relais téléphonique, donne de très bons signaux Morse sur une ligne d’une résistance de 1003300 ohms; on peut aussi tourner, mettre des aiguilles magnétiques en mouvement, etc. La sensibilité du relais téléphonique permet également d’éviter l’emploi de relais de translation, car on pourra télégraphier directement même à de grandes distances.
- L’installation des bureaux Morse serait fort simplifiée si chaque bureau réservait une ligne déterminée exclusivement à la transmission ou la réception. Comme les deux opérations ne sont pas simultanées, et comme les signaux émis par je poste expéditeur doivent être rendus visibles au poste récepteur, l’installation devient un peu plus compliquée.
- La clef d’induction doit donc satisfaire aux deux conditions suivantes : à l’état de repos, elle doit
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- intercaler le relais téléphonique dans la ligne télégraphique, mais en abaissant ce levier, ce relais doit être mis hors circuit en même temps que la bobine secondaire de l’inducteur doit être intercalée; d’autre part, le levier abaissé doit fermer le circuit de la pile à travers la bobine primaire de l’inducteur pour permettre la production des courants d’induction.
- Une clef ordinaire suffit pour la solution du premier problème. II suffit de la munir d’un levier H (fig. i et2) en laiton mobile sur une pièce m, elle est attirée contre le contact de repos c par un ressort et vient se placer sur le contact a quand on l’abaisse.
- Les deux ressorts et f2 vissés sur la planchette servent à fermer le circuit de la pile P pendant la transmission; /j est un peu plus élevé que f2 et se trouve sous une vis g qui entre dans le levier de
- Fig. 1
- la clef et dont l’extrémité inférieure est pourvue d’une pointe isolée.
- Quand le levier H est abaissé il établit lé contact entre f2 et ft et ferme ainsi la pile P; ensuite H rencontre a et ferme ainsi le circuit pour les courants alternatifs. 11 va sans dire que les deux clôtures doivent se suivre rapidement, sans quoi il ne pourrait pas entrer dans la ligne L un nombre considérable de courants alternatifs produits par l’inducteur.
- La bobine d’induction J ne présente rien de particulier. L’interruption du courant s’effectue de la manière ordinaire par Un marteau de Wagner.
- Le relais téléphonique R est représenté en coupe et en plan sur les figures 3 et 4. Sur la paroi de derrière se trouve un aimant S en fër à cheval, fixé au moyen de la vis B et sur lequel le noyau de l’électrô-aimant M est monté. Devant les pôles de ce dernier, une plaque en fer Q est disposée de manière à entrer en vibration quand les bobines de M sont parcourues par des courants alternatifs. Sur le côté extérieur du cadre se trouve encore un petit bras s formant un angle et tournant facilement autour de son axe. L’extrémité de ce bras s repose sur la plaque Q et oscille avec celle-ci. Le contact entre s et q peut être réglé
- à volonté au moyen de la petite vis q pourvu d'un écrou. Le contact est naturellement moins’intime pendant }es vibrations qu’à l’état de repos, par conséquent, un courant électrique traversant s et q sera beaucou affaibli pendant les vibrations de la plaque Q, c’est-à-dire pendant la transmission d'une série de coulants alternatifs. Tous les points de contact sont platinés.
- En dehors de ces appareils et de l’appareil Morse X, chaque bureau est pourvu de deux bandes de laiton s munies de 3 bornes pour y fixer les fils de communication et d’un commutateur U dont le bras repose sur g pendant la transmission d’une dépêché et sur N pendant la réception.
- Fig. 2
- La communication entre les appareils est représentée sur la figure 2 où l’on voit facilement que l’inventeur a intercalé l’appareil Morse M dans le circuit ddct établi une dérivation rr dans laquelle le levier s et la plaque Q du relai se trouvent. L’intensité du courant en dd augmente par conséquent, et c’est ce qui fait écrire l’appareil X aussi longtemps que la membrane du relais vibre.
- La transmission télégraphique se fait maintenant de la manière suivante :
- Dans le bureau transmetteur, le bras du commutateur u est sur g. Si le levier H est au repos la pile est ouverte puisque f2 et _/r ne se touchent pas ; un chemin est ouvert de la ligneL par 1, m et c à travers les bobines du relais R et par / et 4 à la terre T.
- Si le levier H est abaissé, il ferme le circuit de la pile P du pôle positif C passant par 3, u, g, la bobine primaire de l’inducteur J et par son interrupteur automatique i, h, par g, /2,/x et 2 au pôle négatif et l’interrupteurautomatique commence
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- à fonctionner; mais, dès que le levier H.arrive sur le contact a, l’inducteur J émet des courants alternatifs passant d’un côté par x, a, m. et t dans la ligne L et d’un autre côté par y, t et 4 à la terre T. L’envoi des courants alternatifs dure aussi longtemps que H reste en contact avec a.
- Comme le bras u du bureau récepteur repose sur N la pile P émet constamment un courant local en partie par d d et ^ et en partie par n, q, s, r. Quand les courants alternatifs arrivent à ce bureau ils vont de L par 1, m,tet v dans les bobines du relais R et continuent ensuite par/et 4 jusqu’à la terre, alors l’électro-aimrnt M fait vibrer la plaque Q et diminue ainsi le contact entre s et q ; le eourant passant par l’appareil Morse X se trouve par suite considérablement renforcéf1) et l’appareil trace un trait ininterrompu tant que dure la série des courants alternatifs, c’est-à-dire tant que H reste abaissé au bureau de transmission.
- Mais on peut aussi laisser u sur g dans le bureau récepteur.
- Dans ce cas l’appareil X ne peut naturellement pas fonctionner ; par contre le relais R fonctionnera comme un parleur et les sons émis sont de la même durée que les émissions de courants alternatifs par conséquent R donne pour un abaissement momentané de la clef au bureau de trans mission un son bref correspondant au point dans l'alphabet Morse et pour un abaissement prolongé un son plus soutenu correspondant au trait de sorte que les signaux composés par ces différents sons sont aussi facilement perceptibles que ceux qui sont écrits sur une bande de papier; la lecture par l’oreille exigera certainement moins de peine et moins d’attention soutenue que loisque le commencement et la fin de chaque signal sont indiqués par un bruit dans la plaque téléphonique.
- Rappelons pour terminer comment on s’est efforcé, par d’autres moyens plus ou moins parfaits, d’arriver à des résultats analogues au moyen d’un téléphone ou d’un corps vibrant.
- 11 faut d’abord mentionner le téléphone harmonique du Pr. Elisha Gray de Chicago qui a réalisé la télégraphie multiple au moyen de diapasons réglésyà un son déterminé, L’appareil fonctionnne avec des courants de pile d’une même direction
- (») C’est le dispositif imaginé par Sieur et employé dans l’appel phonique de van Rysselberghe.
- N. D. L. R.
- qui sont décomposés en impulsions rapides au moyen de vibrateurs.
- Les relais employés par Gray ressemblent au point de vue de leur fonctionnement électrique aux relais téléphoniques d’Enzmann, mais Gray a recours à des communications locales très compliquées avec deux circuits locaux pour empêcher le payeur de donner de faux signaux.
- Le cap t line Zigang a «introduit dans sa trompette électrique un parleur pour la télégraphie militaire qui produit lessignaux Morse de la même manière que le relais téléphonique d’Enzmann par des sons plus ou moins longs; mais Zigang télégraphie simplement avec des courants de travail et ne donne qu’à son récepteur un dispositif permettant l’interruption automatique des courants télégraphiques longs et courts.
- Déjà un peu avant MM. Edison, Smith et
- Fig. 3 et 4
- Gilliland avaient imaginé un système télégraphique permettant de communiquer entre un train en marche et les gares. Les signaux-Morse sont également reproduits dans un téléphone par des sons plus ou moins longs, les courants alternatifs sont communiqués à la ligne et au téléphone par l’induction statique au moyen de charges et de décharges de condensateurs ; ces derniers étaient d’abord chargés d’électricité alternativement positive et négative par les courants induits dans la bobine secondaire d’un inducteur voltaïque.
- On travaille avec le courant de repos ce qui rend la lecture des signaux plus difficile parce que les sons émis par le téléphone ne représentent pas les signaux même mais seulement les intervalles qui les séparent.
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- Plus tard Edison s’est également servi du téléphone dans son phonoplex pour la reproduction des signaux Morse mais chaque signal est ici idiqué par un bruit au commencement et à la fin. Chaque bruit correspond d’ailleurs à l’émission de deux courants d’induction, un courant d’ouverture puissant et un courant de fermeture plus faible, le système a donc unccertaine analogie avec celui de Varley dont nous avons parlé plus haut.
- Comme on le sait, le phonoplex était au commencement un duplex car, comme dans le système van Rysselberghe, les courants destinés à produire les signaux soit sur un relais soit sur un parleur étaient amortis par un graduateur pour ne pas agir sur le téléphone, la bobine du graduateur et une clèf de Morse étaient en même temps placés dans un circuit local afin d’envoyer les courants d’induction sur la ligne pour chaque fermeture et interruption du courant local.
- L’abaissement de la clef provoquait d’abord l’interruption du courant local, mais immédiatement après quand le levier de la clef arrivait sur le contact de travail il était de nouveau fermé par l’introduction d’une résistance assez considérable; quand la clef se relevait, cette dernière fermeture prenait fin et la première était rétablie sans la résistance, chaque mouvement de la clef donnait donc lieu à l’émission d’un onde d’extra-courant.
- Edison a plus tard développé son phonoplex en un triplex en intercalant dans le circuit local d’un deuxième graduateur, un intercepteur téléphonique automatique analogue à la trompette de Zigang, ce qui permettait, par l’abaissement de la clef, d’euvoyer une série de paires d’extra courants de puissance égale.
- L’électrophone ou le phonopore, de M. Charles Langdon-Davies, présente aussi une certaine analogie extérieure avec le dispositif de M. Enz-mann. Le but de M. Langdon-Davies est également d’utiliser simultanément la même ligne pour la télégraphie ordinaire et la téléphonie. Le phonopore construit en forme de bobine ressemblé exactement aune bobine d’induction ordinaire ; il a ég lement une bobine primaire, mais au lieu de la bobine secondaire de l’inducteur le phonopore est muni d’une bobine composée de deux fils isolés et très longs qui tous les deux sont isolés à un bout tandis que les deux autres bouts sont reliés par l’appareil télégraphique ordinaire avec la ligne. Le phonopore est donc un condensateur et comme tel il peut amener les courants télépho-
- niques alternatifs envoyés dans la ligne à un relais spécial intercalé dans l’un des fils où il les fait agir. Ce relais actionne un appareil Morse ou parleur, mais d’une manière presquë identique et aussi compliquée que chez Gray, au moyen de deux circuits locaux et d’un électro-aimant. Le transmetteur est une clef Morse comprise dans le circuit delà bobine primaire qui, à l’aide d’un interrupteur automatique sur le phonopore, envoie une série rapide de courants à travers la bobine primaire dès que son levier est abaissé, de sorte que cette bobine agit de nouveau avec les deux autres enroulements comme un condensateur et la ligne est par conséquent parcourue par une série de courants alternatifs.
- Les téléphones et les appareils analogues sont employés déjà depuis longtemps pour donner des signaux d’appel. 11 est inutile de rappeler les nombreux appareils de ce genre qui ont été construits.
- Le capitaine Cardew a donné, dans une Conférence, devant la « Society y Tetegraph Enginens », tous les détails des nombreux essais entrepris dans le but d’utiliser le téléphone comme récepteur pour la télégraphie militaire. Lui aussi s’est efforcé de remplacer les bruits secs dans la plaque téléphonique par des sons plus ou moins longs et produits par des émissions de courants d’une durée égale à celle du signal. Ces séries de courants étaient envoyées par des interrupteurs automatiques (parleurs de Theiler). L’interrupteur était en partie compris dans un circuit local formant pour la pile une dérivation à la ligne télégraphique.
- Nous pouvons enfin mentionner les expériences communiquées à l’Académi.e des Sciences, par M. Ader, en 1888. Ader propose de reproduire les signaux Morse, pour la télégraphie sous-marine dans un téléphone. En télégraphiant avec des courant de deux directions il veut obtenir des sons plus forts et de longueur égale, mais dans deux téléphones différents, dans l’un appliqué à l’oreille gauche on n’entendra que les signaux donnés par des courants positifs tandis que l’oreille droite ne perçoit que ceux donnés par des courants négatifs. Dans les deux cas on se sert d’un interrupteur automatique et dans le dernier encore de piles locales qui sont augmentées ou diminuées selon les uns des couranrs télégraphiques, -
- E. Zetzsche.
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- CONJONCTEUR ROTATIF
- POUR LE REDRESSEMENT DES COURANTS INDUITS
- Nous avons réussi à redresser les courants induits obtenus dans le circuit secondaire d’une bobine de Khumkorff ou d’un transformateur quelconque, au moyen d’un conjoncteur rotatif assez simple pour justifier la description qui va suivre.
- Le plan général du système est représenté dans la figure i. B est la bobine d’induction : son hélice primaire est figurée par un boudin de gros fil et son hélice secondaire par un boudin defilfin.E'est l’entrée de l’hélice primaire, S' la sortie, E" l’entrée de l’hélice secondaire et S" la sortie. P figure la production du courant primaire excitateur obtenu par une pile ou par une dynamo selon l’importance de l’application. Le courant primaire est de faible potentiel et de grande intensité ; il est transformé par la bobine d’induction en courant de faible intensité mais de potentiel très élevé.
- i et 2 sont les bornes qui servent à recueillir les courants induits développés, et pour plus de clarté nous supposerons que l’une est reliée à la ligne et l’autre à la terre, ou encore que ces bornes sont reliées aux deux extrémités L et T du circuit extérieur à desservir.
- C C' est le conjoncteur rotatif au moyen duquel les courants induits conservent toujours le même sens: c’est un cylindre en bois qui forme commutateur multiple et qui tourne dans le sens de la flèche X C).
- Pour pouvoir représenter sur un plan les diverses communications établies à chaque tour du conjoncteur rotatif, celui-ci a dû être figuré sous une forme théorique différente de celle qu’il présente en réalité et qui est celle d’un cylindre d’un (*)
- (*) Le diamètre du cylindre conjoncteur varie suivant l’importance de l’application de ce système: en général, il doit être un peu en rapport avec la tension des courants induits qu’il est appelé à utiliser ordinairement : c’est pour cela qu’auçpne échelle de construction n’est indiquée.
- Un diamètre qui conviendrait avec une grande dynamo comme excitatrice pourrait aussi servir avec le courant d une faible pile, mais non réciproquement, car les étincelles de dérivation de forts courants mettraient rapidement un petit c.ylindie hors de service. .
- diamètre constant. Dans la figure i, le conjoncteur a la forme de poulies étagées, de six diamètres décroissants, qui seraient vues de face. La poulie de plus grand diamètre est au dernier plan et les autres poulies se rapprochent de l’observateur en gradins décroissants, dont le dernier H H’ est au premier plan. De cette façon on peut suivre facilement les communications établies à chaque rotation.
- Sur les diverses poulies de ce conjoncteur sont
- Fie;. 1
- fixées en saillies six garnitures ou bandes métalliques D5 DG représentées en petites hachures parallèles. Chacune de ces bandes occupe sur sa poulie respective une position et une étendue déterminées. A chaque rotation du conjoncteur, les bandes passent en bas dans la verticale xx' où elles frottent contre deux ressorts-lames R1 r1 R6 r6, tangents à leur surface et placés bout à bout à peu de distance l’un de l’autre.
- Les extrémités fixes des ressorts-lames, partagés en six paires, sont les points d’attache des diverses communications établies pendant les rbtations du cylindre conjoncteur: R1 communique avec le pôle positif de la pile et r1 avec le fil d’entrée de l’hélice primaire; R2 est relié au pôle.négatif; et
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- r2 au fil de sortie de l’hélice primaire ; R3 est relié à la ligne et' r3 à l’entrée de l’hélice secondaire ; R4 communique avec la terre et r4 avec le fil de sortie de l’hélice secondaire; R5 est relié à la terre, et r5 à l’entrée de l’hélice secondaire ; R° est relié à la ligne et r8 à la sortie de l’hélice secondaire. Un artifice de construction consistant à croiser les bandes métalliques du circuit secondaire permet de réduire à quatre le nombre des paires de ressorts-lames ; mais nous n’entrerons pas dans le détail de cette petite simplification.
- Il résulte de la position et de l’étendue que les diverses bandes occupent sur leurs cylindres respectifs, qu’à chaque rotation dans le sens de la flèche X le circuit secondaire est d’abord fermé par la rencontre des bandes métalliques D3 et D4 avec leurs ressorts frotteurs R3 et r3, R4 et r1. Un moment après, le circuit primaire est également fermé par le frottement des bandes D1 et D2 sur les ressorts R1 et r1, R2 et r2.
- Le courant inducteur circulant dans l’hélice primaire dans le sens de la flèche f, un courant induit inverse circule aussitôt dans le circuit secondaire dans le sens de la flècheZ72. Ce courant induit passe parle ressort/'3 la bande D3 et le ressort R3 et s’élance sur la ligne suivant la flèche I. Son circuit se complète ensuite par la terre, le ressort R4, la bande D4, le ressort r4 et le fil de sortie S" de l’hélice secondaire.
- Le cylindre conjoncteur continuant de tourner le circuit secondaire est interrompu pendant que la fermeture du circuit primaire persiste : aucun effet ne se manifeste donc dans l’hélice secondaire. Un quart de tour après, le circuit secondaire est de nouveau fermé par l’arrivée des bandes D5 et D® sur leur ressorts R5 et r5 R6 et r6 lesquels ont Interverti les communications des fils d’entrée et de sortie de l'hélice secondaire avec la ligne et avec la terre.
- Le courant induit direct qui circulera dans l’hélice secondaire suivant la flèche y3 au moment de l’interruption du courant primaire, s’élancera donc sur la ligne par le ressort r8, la bande D° et le ressort R8, et la parcourera suivant la flèche 1’ dans le même sens que le courant induit inverse il reviendra ensuite à l’hélice secondaire par la terre, le ressort R5, la bande D5. le ressort rh et le fil E".
- Dans la dernière partie de la rotation du cylindre conjoncteur, les ressorts R8 et r8, R5 et r5 cesseront de frotter les bandes D8 et D5 : aucun effet,
- ne se manifestera dans l’hélice secondaire, puisque le courant ne circule plus dans l’hélice primaire.
- Si le cylindre conjoncteur fait un deuxième tour, un courant induit inverse et un courant induit direct circuleront également sur la ligne dans le même sens. Et ainsi de suite.
- Si l'on veut changer le sens des courants d’induction émis, il suffit d'intervertir les pôles de la source d’électricité au moyen d’un inverseur ordinaire de pile, comme l’indique théoriquement le croisement en pointillé figuré en a b près de la pile P.
- Le courant induit inverse est inférieur en tension au courant induit direct; mais il sert à entretenir la charge produite par l’induit direct, et son effet S’ajoute utilement à celui de ce dernier. Le condensateur de Fizeau peut être interposé avec avantage dans le circuit primaire pour augmenter encore la tension du courant induit de rupture.
- Un récepteur quelconque qui sera intercalé entre les bornes i et 2, recevra donc des courants intermittents de même sens et de haut potentiel. Si les intermittences sont très rapprochées, elles opéreront dans le récepteur le même effet qu’un courant continu.
- En résumé, si l’on considère à,chaque rotation du conjoncteur quatre phases distinctes dans l’état du circuit primaire :
- i° La fermeture ;
- 2° L’état permanent;
- 3° La rupture ;
- 4° L’état d’isolement. Ce système met à profit la première phase pour recueillir le courant induit inverse, la deuxième phase, pendant laquelle aucun effet d’induction ne se produit, pour intervertir les communications du circuit secondaire, la troisième phase pour recueillir le courant induit direct, et la quatrième, pendant laquelle toute induction césse également, pour ramener les communications du circuit secondaire à l’état normal avant la rotation suivante.
- Si l’on préfère n’utiliser que les courants induits exclusivement directs, il est très facile d’y arriver par la disposition plus simple représentée figure 2.
- Deux paires de ressorts seulement et deux ban-
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- des métalliques suffisent alors. Le cylindre en bois CC' est figuré aussi avec deux diamètres pour plus de clarté. Une source d’électricité P est intercalée dans lé circuit primaire, dont les deux extrémités aboutissent aux ressorts frotteurs i et 2. Le circuit secondaire aboutit aux bornes MN, auxquelles sont attachées les fils du circuit extérieur à desservir, ligne conductrice quelconque, machine dynamo-électrique, cuve électrolytique, etc. Les bornes M N sont en outre reliées aux ressorts-lames 3 et 4 qui établissent à certains moments le court circuit de l’hélice secondaire. Quand on tourne le cylindre CC' suivant le sens de la flèche F, le court circuit de l’hélice secondaire est
- Fig. 3
- fermé par la bande métallique D’et les ressorts 3 et 4; un moment après le circuit primaire est fermé par la bande D et les ressorts 1 et 2. Le courant induit inverse qui naît dans l’hélice secondaire circule seulement dans le court circuit, le circuit extérieur dont la résistance est beaucoup plus grande ne recevant qu’un courant dérivé excessivement faible et par conséquent négligeable. En continuant de tourner le cylindre CC', le circuit secondaire est interrompu pendant que la fermeture du circuit primaire persiste et sans qu’il se produise aucun effet d’induction ; mais quand le circuit primaire s’ouvre, le courant induit direct s’élance par la seule voie qui lui soit ouverte, celle du circuit extérieur.
- Avec cette disposition et en considérant égarement quatre phases par lesquelles passe le circuit primaire :
- i° L’état d’isolement ;
- 20 La fermeture ;
- 30 L’état permanent;
- 40 La rupture.
- On voit que la première phase est employée à fermer le court circuit de l’hélice secondaire, la deuxième phase à produire un courant induit inverse rendu nul sur le circuit extérieur, la troisième phase à couper le court circuit; et enfin la quatrième phase est utilisée pour recueillir le courant induit direct.
- Pour changer le sens des courants induits de rupture utilisés, il suffit de manœuvrer l’inverseur de pile figuré en pointillé en ah. Les courants d’induction recueillis sont également directs, mais ils circulent en sens contraire des précédents dans le circuit extérieur. C'est sous cette dernière forme si simple que ce conjoncteur a fait l'objet
- Fig. 3
- d’un mémoire adressé officiellement le 22 février dernier à la commission consultative des Postes et Télégraphes pour être soumis à son examen. Nous mentionnons ce fait uniquement pour nous constituer une priorité certaine officiellement établie.
- L’emploi du court circuit pour empêcher l'effet du courant induit inverse sur le circuit extérieur, peut être complété au besoin, en isolant ce dernier circuit pendant sa production. 11 suffit d'ajouter au cylindre de la figure 2 une troisième bande métallique et une troisième paire de ressorts frotteurs intercalés dans le circuit de ligne, lequel n’est fermé que pour l’émission du courant induit direct.
- La description qui vient d’être faite du conjoncteur a été jusqu’ici purement théorique, et certains organes, les ressorts frotteurs par exemple, sont disposés différemment dans la pratique pour empêcher l’inconvénient des étincelles de dérivation qui éclateraient entre eux s’ils étaient trop rapprochés. La figure 3 montre en élévation un des ressorts frotteurs avec une bande métallique fixée sur le cylindre conjoncteur. C’est un ressort-
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- lame d’acier dont l'extrémité de gauche porte un petit coin d’acier qui frotte tangentiellement sur la bande métallique du cylindre CC'. Deux vis V V' permettent de donner au ressort une tension convenable et une autre vis -Y', qui traverse une ouverture oblongue du ressort, sert de butoir d’arrêt.
- Le second ressort-lame qui frotte sur la même bande métallique est placé parallèlement derrière le premier, à une distance amplement suffisante . pour empêcher toute étincelle de dérivation d’éclater entre les ressorts,
- La figure 4 montre en perspective une partie du cylindre conjoncteur, avec une bande métallique et deux ressorts frotteurs. Ceux-ci sont placés ver-
- Fig. 4
- ticalement pour plus de clarté dans la figure. Leur extrémité inférieure se recourbe à angle droit et permet de régler facilement leur tension une fois pour toutes (1).
- Sans nous arrêter aux applications que l’on peut faire de l’appareil que nous venons de décrire à l’industrie, nous mentionnerons celle qui peut en être faite à l’organisation du service téléphonique; nous donnerons prochainement des détails sur cette application particulière.
- P. Le Goaziou.
- LEÇONS DE CHIMIE (*).
- LES MÉTAUX (suite)
- Maguésium,
- Zinc,
- Cadmium,
- Indium.
- MAGNÉSIUM
- Poids moléculaire, Mg = 24 Poids atomique, Mg = 24
- quivaen.s j jiiectr;>ci1imiq{ie;. 0,1314 miüigr.
- Historique. — Isolé pour la première fois par
- (i) Tous ces détails de construction étaient également représentés dans le mémoire du 22 février précédemment cité. (’) Voir La Lumière Electrique du 10 août 1889.
- M. Bussy, en faisant agir le potassium sur le chlorure de magnésium anhydre.
- Préparation. — Le procédé d’extraction industrielle de MM. Deville et Caron repose sur -le même principe, on fait un mélange ainsi composé :
- Chlorure anhydre ........... . .......... 609 grammes.
- Fluorure de calcium calciné........... 480 —
- Sodium................................... 230 —
- On emploie aussi le mélange suivant :
- Chlorure de magnés um anhydre......... 600 grammes.
- Mélange de sel marin et de chlorure de potassium par équivalents............... 100 —
- Fluorure de calcium.. ..... 100 —
- Sodium................................ 100 —
- Électrolyse. — Matthiessen a isolé le magnésium en électrolysant un mélange de'4 poids moléculaires de chlorure de magnésium avec 6 poids moléculaires de chlorure de potassium, à fusion ignée.
- On obtient le même résultat en formant un bain à base de fluorure. Avec cette dernière méthode qui nous est propre, on se sert de vases spéciaux, analogues à ceux que nous employons dans l’électrolyse du fluorure d’aluminium. Nous aurons l’occasion d’en faire la description prochainement.
- Ajoutons toutefois que les vases sont établis dans d’autres conditions, très particulières pour la production du magnésium, à cause de la volatilité de ce métal.
- Propriétés physiques. — Blanc, malléable, ductile. Densité 1,75, fusible à 1 ooo°, volatil au-dessus de 10000, chaleur spécifique 0,2499, chaleur atomique >,997, volutne atomique 13,7, constante thermique 7,3.
- Propriétés chimiques. — Décompose l’eau à la température ordinaire, inaltérable dans l’air ou l’oxygène sec, s’enflamme à l’air au-dessous de son point de fusion. Il s’unit au chlore, à la vapeur du soufre, à l’azote. Facilement soluble dans les acides étendus, Les lessives alcalines n’ont pas d’action sur lui. Il précipite le fer, le manganèse, le cuivre, le cobalt et le nickel de leurs solutions.
- Deuxième section
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- Analyse. — Tl fait partie du cinquième groupe analytique. 11 se distingue de ses congénères en ce qu’il ne précipite pas par le carbonate d’ammoniaque. Il précipite comme eux par le carbonate de soude.
- ZINC
- Poids moléculaire, Zn — 65,2 Poids atomique, Z11 »= 65,2
- Chimique........... 32,5
- quiva en s j ,j5iectrocj1jrnjque. 0,3367 milligr.
- Historique. — Les anciens connaissaient l’alliage du cuivre avec le zinc (laiton). Les monnaies à l’effigie de Néron et d’Adrien renferment des proportions de zinc variant entre 10,5 et 17,7 pour 80 de cuivre (Schutzenberger). Préparé industriellement en Angleterre vers 1830.
- État naturel. — Les principaux minerais de zinc sont : la calamine ou carbonate et silicate de zinc; la blende ou sulfure de zinc.
- Extraction. — Une même méthode générale est employée dans l’extraction du zinc, que ce métal provienne des minerais compris sous le nom de calamine ou de la blende; dans ce dernier cas le minerai est préalablement grillé.
- On réduit en poudre fine l’oxyde de zinc que l’on mélange avec du charbon très divisé. Ce mélange est porté à une température voisine de 13000. A cette température le zinc distille.
- Suivant la disposition des appareils le procédé prend le nom de per ascendum ou celui de per des-cendum.
- Propriétés physiques. — Couleur blanc-bleuâtre; son éclat se ternit rapidement à l’air. Sa texture est cristalline tantôt grenue, tantôt lamelleuse. Densité 6,80, chaleur spécifique 0,0996, chaleur atomique 6,470, volume atomique 9,56. Point de fusion 412, point de fusion 1 040°, constante thermique 44,4, dilatation linéaire 0,002905, dilatation cubique 0,0955. Conductibilités : calorique 19, électrique 27,39 à 17°, celle de l’argent étant 100.
- Propriétés chimiques. — Le zinc attaque l’eau à la température ordinaire en présence des acides. 11 ne s’altère que dans l’air humide chargé d’acide carbonique. Le zinc décompose l’eau à une température de ioo°. Il nest pas altéré par la vapeur de soufre. 11 s’unit directement aux halogènes. 11
- est très faiblement attaqué par les acides étendus lorsqu’il est pur ou amalgamé ; très vivement, au contraire, parles mêmes acides lorsqu’il est impur. Ce phénomène est particulièrement remarquable avec l’acide sulfurique.
- Analyse. — Le zinc fait partie du quatrième groupe analytique. II précipite en blanc par le sul-fhydrate d'ammoniaque comme l’aluminium, alors que ses congénères comme le fer, le cobalt, le chrome, le manganèse précipitent sous l’influence de ce réactif en un composé coloré.
- On le dose sous forme d’oxyde et de sulfure.
- Chaleurs de formation des composés du {inc
- Noms des composés Formules Poids Chaleurs dégagées
- moléculaires mesurées calculées
- Oxyde. Zn O 81 86,4 11 <y S
- Ohlornrfi Zn Cl* 136 225 112,8
- Bromure Zn Br* 93 j 2 93»2
- lodurft Zn I* 3*9 97 60,6 60,6
- Sulfure Zn S 43'
- Seléniure .... Zn Se >44 4°; 4 —
- Azotate Zn Az2 O6.... 189 105,8 103,4
- Sulfate Zn SOI l6l 109,8 IO8
- Remarque, — Nous n’avons pu calculer les chaleurs de formation des oxydes, sulfure, et sélé-niure; celles qui sont mesurées et comprises dans la quatrième colonne correspondent à un état solide du composé. Si l’on se rappelle que les chaleurs de formation des oxysels mesurées représentent la somme de la chaleur dégagée d’une part par la formation de l’oxyde, d'autre part par l’attaque de l’oxyde au moyen d’un acide étendu, on comprend la différence dans les résultats, des deux dernières colonnes, relatifs à ces sortes de sels. L’oxyde de zinc est pris à l’état solide, l’oxyde de potassium à l’état dissous. Les origines étant différentes, il n’est pas étonnant que les nombres inscrits présententent un écart; celui-ci est très faible du reste puisqu’il n’estquede 20/oenviron.
- CADMIUM
- Poids moléculaire, Cd = 112 Poids atomique, = 112
- j. . . . \ Chimique........... 56
- quiva en s j g|ectroc]1jmjqUe. 0,5802 milligr.
- Historique. — Découvert en 1817, simultané-
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- JOURNÀL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- ment par Hermann et Strohmeyer, Il accompagne fréquemment les minerais de zinc.
- Extraction. — Elle est basée d une part sur'la plus grande facilité de réduction de son oxyde; par rapport à l’oxyde de zinc, de l’autre par la plus grande volatilité. En résumé lorsqu’on distille à une température plus basse que iooo°, du zinc renfermant du cadmium; ce dernier métal se trouve dans les premières portions.
- Propriétés. — Blanc comme l’étain, mou, très malléable et très ductile, Il cristallise [en octaèdres réguliers. Densité: 8,6, chaleur spécifique 10,0567 chaleur atomique; 6,35, volume atomique: 13; fusible 3315°, volatil à 86o°, constante thermique 52,7.,
- Il décompose l’eau au rouge, ou à la température ordinaire en présence desacides. Son meilleur dissolvant est l’acide azotique. 11 se comporte avec les métalloïdes comme le zinc.
- Analyse. — 11 fait partie du troisième groupe analytique. 11 ne précipite pas par l’acide chlorhydrique; il pricipite en jaune par l’hydrogène sulfure. Son sulfure est soluble dans le sulfhydrate d’ammoniaque.
- INDIUM
- Poids moléculaire, In = 113,4
- . , . ( Chimique..........
- Equivalents > ÉlectroMchjmique
- Poids atomique = 113,4 ....56,7
- ..... 0,5874 milligr
- Historique. — Découvert par F. Reich et
- H. Richter au moyen de la méthode spectroscopique. Il se trouve dans le zinc qui provient de la blende de Freyberg, dans les proportions de 0,0448 0/0.
- principaux composés du cadmium et de l'indium seront données dans un tableau d’ensemble à la fin de cette étude ainsi que celles des composés des autres métaux, n’offrant pas un intérêt immédiat ou peu employés dans l’industrie.
- ................ [ Chrome, . -
- ! Manganèse,
- * | pgj* __
- Troisième section < _ ’ ,
- . ! Cobalt, . .j
- ( Nickel,
- | Uranium.
- >
- Généralités: — Les propriétés physiques et chn 1 miques de ces métàux permettent d'en former un ’ groupe naturel. Noùs ferons quelques réserves1 pour l'uranium qui, s’il sé rapproche du fer et du [ manganèse, au point de vue physique il s’en écarte 1 lorsqu’on envisage les analogies chimiques de ses composés. *
- La densité, le poids atomique des cinq premiers'’ métaux sont très rapprochés ; le poids atomique de l’uranium est double environ de celui des autres. Pour tous, le poids atomique est double de l’équivalent ; ils sont donc d’atomicité paire, tétra-tomiques en effet.
- Ils sont très ductibles et très malléables à l'exception du chrome et du manganèse qui sont cassants.
- Les cinq premiers forment des combinaisons chimiques, offrant entre elles de grandes analogies, tant par leur structure moléculaire que par les réactions qui s’opèrent en présence des mêmes agents.
- CHROME
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, Cr =. 52,4
- Équivalents
- ( Chimique.......... 26,2
- j Electrochimique.... 0,2714 milligr.
- Propriétés. — Couleur blanc d’argent ; il conserve son éclat métallique dans l’air et l’eau bouillante, très mou et très ductile. Densité 7,4, chaleur spécifique 0,0570, chaleur atomique 6,46, fusible à 176°, moins volatil que le cadmium et le zinc.
- Les acides sulfurique et chlorhydrique le dissolvent avec dégagement d'hydrogène. La potasse concentrée est sans action sur lui.
- Il a été exclut de toute application, jusqu’à ce jour à cause de sa rareté.
- Remarque. — Les chaleurs de formation des
- Historique. — Découvert en 1797 par Vauque-lin, dans le chromate naturel de plomb (plomb rouge de Silésie). Actuellement le seul minerai exploité est le fer chromé ou spinellè de chrome, q’ui se rencontre dans les terrains magnésiens de l’Amérique du Sud, les îles Shetland, la Norwège, la France. La formule de ce minerai est Cr20* FeO.
- Préparation. — Par le procédé d’Henry Saint-Claire Deville. On mélange de l’oxyde de chrome avec de la poudre de charbon très fine. Ce mélange
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- est introduit dans un creuset de chaux, puis chauffé à une température très élevée. On a soin d’établir le mélange précité de façon qu’il y ait un petit excès d’oxyde. Le chrome réduit n’est pas rassemblé en culot.
- On peut également produire le chrome en èlec-trolysant le protochlorure de ce métal.
- PropRiÉTÉs. — Densité 7, fusible à une température très élevée. Volume atomique 7,2. Moins altérable que le fer à l’air humide. Sous l’influence du chalumeau oxhydrique, il brûle à l’air comme le fer. Chauffé avec du chlorate de potasse, il brûle en formant du chromate de potasse. Même réaction avec le salpêtre. Le carbonate de soude fondu n’a aucune action sur lui, il décompose l’eau au rouge vif.
- Composés principaux du chrome
- Sesquioxyde anhydre.... Sesquioxyde hydraté....
- Oxyde salin ...........
- Anhydride chromique... Anhydride perchromique
- Chlorure chromeux.......
- Chlorure chromique.. . .
- Sesquisulfure...........
- Phosphure..............
- Azoture................
- Sulfate (violet)........
- Alun....................
- Chromate de potasse.... Bichromate de potasse .. Trichromate de potasse..
- ............ Cr3 03
- ........... Cr* O», 3 H* O
- ........... Cr3 0‘
- ........... Cr O3
- ........... Cr3 O7
- ........... Cr CI»
- ........... Cr3 Cl8
- ......... Cr» S3
- ........... Cr Ph
- ........... Cr3 Az1
- ........... Cr3 (SOI)3
- Cr3 (SO*)3 + SO* K» + 24 H
- ........... Cr O*, K»
- ........... C.r3 Or, Ks
- ........... Cr3 O1» K*
- 3 O
- Remarque. — Nous voyons, d’après ce tableau, que le chrome joue dans ses combinaisons le rôle électropositif, dans d’autres, au contraire, il fait partie du groupement métalloïde représentant l’élément électronégatif.
- MANGANÈSE
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, Mn = 55
- Équivalents
- ,1 Chimique...........
- ( Électrochimique.....
- 27,6
- 0,2859 nrilligr.
- État naturel. — Les principaux minerais du manganèse sont : Le pyrotasite ou bioxyde de manganèse MuO2; la manganite ou sexquioxyde hydraté ; le spath manganésifère, le carbonate de manganèse.
- chlorure de manganèse, par Bunsen, Deville l’obtenait en réduisant son oxyde obtenu à l’état pur par le charbon de sucre, Brunner en réduisant son fluorure et son chlorure anhydre et fondu par le sodium.
- On peut aussi opérer l’électrolyse du fluorura de manganèse à l'état de fusion ; bien que ce procédé fait partie de notre système général de \ èlectrolyse des fluorures métalliques à l’état de f usion ignée pour l’extraction des métaux, nous reconnaissons qu’il est plus coûteux que celui de Bunsen. Et il en sera ainsi chaque fois que l’élec-trolyse, pour un métal donné, pourra se faire sur une dissolution ou une fusion aqueuse d’un des composés de ce métal. On économise dans ce cas la quantité de colories nécessaire pour maintenir la fluidité du bain.
- Propriétés. — Densité 8,- chaleur spécifique 0,12, chaleur atomique 6,o. Il se rapproche des métaux alcalino-terreux par la facilitéavec laquelle il opère la décomposition de l’eau.
- Pour le conserver sans altération, on le main-plonge dans de l’huile de naphte. La plupart des composés du manganèse se transforment en man-ganate alcalin vert lorsqu’ils sont chauffés en présence de la potasse. Constante thermique 36,8,
- Analyse. — Il fait partie avec le chrome, le fer, le zinc, le nickel, le cobalt, l’aluminium du quatrième groupe analytique, c’est-à-dire qu’il ne précipite ni par l’acide chlorhydrique, ni par l’hydrogène sulfuré. Il précipite par le sulfhydrate d’ammoniaque. .
- On le dose à l’état d’oxyde.
- Chaleurs de formation des principaux composés du manganèse
- Noms des composés Formules Poids Chaleurs de formation
- moléculaires mesurées calculées
- Protoxyde ... Mn 0 7‘ 94>8(s) 9'
- Bioxyde Chlorure Mn O3 Mn CP n 1 IÔ,2(S) 128 128
- Sulfure Mn S 87 >34 45>2 31,2
- Séléniure .... Mn Se .
- Azotate Mn Az3 O »... 179 118,2 118,4
- Sulfate...... Mn SO'- 152 I2ï , I 122,4
- Préparation. — Obtenue par l’èlectrolyse du J Observations. — i°Nous ferons la même re-
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- marque pour les sels de manganèse que pour les sels de zinc. Lorsqu’on compare entre elles les chaleurs de formation mesurées et calculées d’après la constante thermique, la concordance est moins grande qu’avec les métaux alcalins et alca-lino-terreux ou plus généralement auec les métaux qui forment des hydrates basiques solubles;
- 20 Poür calculer la chaleur de formation de l’azotate et du sulfate, nous sommes parti de la chaleur de formation de l’oxyde à l’état solide, et les résultats obtenus par le calcul sont cependant très approchés de ceux qui ont été trouvés expérimentalement.
- Adolphe Minet.
- {A suivre.)
- Remise à l heure des horloges a grande distance par l’intermédiaire des fils télégraphiques (1). — Exposé du système. — Depuis longtemps déjà, les régulateurs placés en différents points de la gare de l’Est à Paris sont remis à l’heure électriquement par la grande horloge de la façade. Cette régulation s’ôpère une fois par heure, suivant le système de MM. RedieretG. Tresca, qui corrige seulement l’avance, mais qui a l’avantage de ne pas demander de modification de rouage. En principe, ce système consiste à arrêter l’échappement de l’horloge si elle a de l’avance, tout en laissant le pendule continuer ses oscillations; cet arrêt de l’échappement a pour durée la valeur de l’avance qu’avait prise l’horloge; dès que l’échappement est rendu libre, le pendule agit de nouveau sur le rouage et l’horloge reprend sa marche.
- Ce système ayant donné d’assez bons résultats, on a eu l’idée de l’appliquer à grande distance. 11 a paru qu’il suffisait, en se servant des fils télégraphiques, d’envoyer un courant dans les horloges de Troyes et de Vesoul pour les remettre à la même heure que celle de Paris. Cet emprunt des
- (1) Système G. Dumont et H. Lepaute.
- fils ne peut causer aucune gêne au service des dépêches, puisque sa durée devait être très courte (cinq minutes toutes les douze heures). Toutefois, l’application n’était pas sans entraîner quelques complications dans les organes. 11 s’agissait tout d’abord de réaliser l’isolement des appareils télégraphiques et la mise en communication des horloges avec la ligne pendant cinq minutés toutes les douze heures; on ne pouvait songer à faire manœuvrer un commutateur par les agents des gares, qui auraient le plus souvent oublié cette manœuvre, et c’est aux horloges elles-mêmes qu’on a demandé cette commutation automatique. Voici comment :
- Commutateur. — Chaque horloge est munie d’un commutateur consistant en un électro-aimant sur l’armature duquel sont fixés deux ressorts isolés l’un de l’autre et reliés aux fils de ligne; en temps normal (c'est-à-dire lorsque aucun courant ne traverse l’électro) les ressorts sont en contact de deux butoirs reliés au poste télégraphique et l’échange des dépêches peut s’effectuer; mais, si un organe spécial mû par l’horloge, et dont nous parlerons plus loin, vient à fermer le circuit d’une pile locale sur l’électro, l’armature entraînera les deux ressorts qui quitteront les premiers butoirs et viendront au contact de deux autres qui sont en communication avec l’organe de remise à ’heure. Le poste télégraphique se trouvera alors Isolé des lignes qui sont affectées au service de l’horloge tant que l’armature sera attirée, c’est-à-dire tant que le courant de la pile locale circulera dans l’électro.
- Le courant de la pile locale est fermé <=ur l’élec-tro-aimant par l’intermédiaire d’un levier venant au contact d’un ressort ; ce levier est actionné par un système de limaçons montés sur la roue de cadran et sur la chaussée du mouvement de l’horloge; le contact produit dure cinq minutes, c’est-à-dire trois minutes avant douze heures et deux minutes apres douze heures.
- Horloge distributrice. — C’est une horloge spéciale, placée à Paris et parfaitement régularisée qui remet à l'heure les horloges placées sur le réseau. A cet effet, elle a été munie des organes représentés figure 1.
- La roue R fait un tour en une heure; la goupille g agira donc toutes les heures sur lés leviers a et h destinés à fermer le circuit de la pile P sur la ligne télégraphique; mais, ainsi que l’examen de la
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- France
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE \
- figure' i le démontre> ce circuit ne pourra être complété qu’autànt que l’armature A du commutateur E ,Sçra venue au contact du butoir b. Or, l’attraction de cette armalure A par l’électro E ne peut avoir lieu que toutes les douze heures, parce qüe le circuit de la pile P’ ne peut être fermé que par l’intermédiaire du levier c et du ressort r', et que les leviers c et d sont commandés par le lima-00; porté sur la roue S, laquelle fait un tour en douze heures.:
- Ainsi les leviers c et d ont pour fonction de fermer et d’ouvrir le ciicuit de la pile P' sur l’électro E, :ç’est-à-dire de mettre pendant cinq minutes la ligne télégraphique en communication avec l’horloge, de façon à permettre à cette dernière d’en-.yoyier,par l’intermédiaire des leviers a et b un cou-
- : ‘ : * . Fig. 1
- .ranbqyi,, parcourant la ligne, traverserais organes électriques des horloges placées sur différents points du réseau. Nous verrons plus loin comment ce courant, qui dure soixante secondes, agit pour remettre ces horloges à la même heure que l’horloge régulatrice placée à Paris.
- .;w L’ensemble des deux leviers a et èd’un ressort r constitue le contact ou commutateur système Magdeleine; ce commutateur permet de fermer et d’ou,vrir un circuit à Un moment, et pendant une durée très précise; son fonctionnement est le suivant : la goupille g (fig. i). commence par soulever les deux leviers, dont les bras ont une longueur,un peu. différente ; la roue R, et par suite la .goupille continuant leur mouvement, le levier b, dont lé bras est le plus court, échappe le premier et vient tomber sur le butoir B, en se mettant au ,çç>ntact du ressort r ; soixante secondes après, le .levier a.échappé à son tour et, comme son extrémité, est garnie d’une matière isolante i et que sa
- longueur est un peu plus grande que celle du levier b, en tombant, il écarte le ressort r du levier b et interrompt le courant; après un tour complet de la roue R, le même effet se reproduit, les deux leviers sont soulevés par la goupille g et retombent l’un après l’autre à soixante secondes d’inteiv valle. -
- Le fonctionnement du commutateur dépendant de la roue S est absolument le même; mais les leviers sont remontés et lâchés par un limaçon au lieu d’être mus par une goupille.
- L’horloge distributrice, quoique ayant une marche très régulière, a été, pour plus de sûreté, reliée électriquement à la grande horloge de la gare; elle est donc elle-même remise à l’heure, par cette dernière, de la même façon que les horloges du réseau qu’elle commande à son tour. Là
- seule différence consiste en ce que l’horloge distributrice est régularisée toutes les heures, tandis que, comme nous l’avons dit plus haut, les horloges du réseau ne le sont qüe . toutes les douze heures.
- Horloges réceptrices. — Ces horloges sont du type habituellement employé dans les gares ; avec cette différence qu’elles ne sont pas pourvues du grand cadran extérieur. Elles sont munieschacune du commutateur décrit plus haut. Ce commutateur est actionné par une pile locale de la même façon que celui de l’horloge distributrice.
- Comme nous l’avons déjà dit, le système de remise à l’heure consiste à arrêter la roue,d’échappement, de telle sorte que le balancier continué à osciller librement indépendamment du rouage. L’horloge doit être réglée dé manière à ne jamais retarder; on s’arrange donc pour lui donner plutôt une tendance à l’avancé.
- C’est à il h. 59 m. que l’horloge distributrice envoie un courant d’une durée de 60 secondes,
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- qui, par conséquent, cesse à 12 heures; le courant traverse l’électro H (fîg. 2) et tend à attirer l’armature placée au-dessus ; mais celle-ci ne peut obéir à cette attraction que lorsque le bras du levier B sera tombé dans l’encoche du limaçon C, c’est-à-dire lorsque l’horloge à régler marquera 12 heures juste; dès que l'armature pourra s’approcher de l’éléctro E, elle entraînera le levier B, qui retiendra, par son crochet, la goupille g fixée sur la fourchette F ; cette dernière se trouvera donc arrêtée et l’horloge restera à 12 heures, jusqu’à ce que, le courant cessant de passer dans l’électro E, le ressort R relève l’armature et dégage la goupille £•; à ce moment précis, l’horloge distributrice et les horloges à regler marqueront toutes 12 heures, et ces horloges se remettront en marche puisque leur balancier, dont les oscillations n’auront pas
- Fig. 3
- cessé, aura de nouveau action sur la fourchette F qui sera dégagée.
- On voit que les dispositions prises ne permettent de corriger qu’une avance de soixante secondes toutes les douze heures, c’est-à-dire de deux minutes par jour; mais cette limite est plus que suffisante, car les régulateurs qui varieraient davantage seraient retirés du service.
- Commutateur de sûreté. — Puisque l’on emprunte la ligne télégraphique, il faut avant tout que, dans le cas d’arrêt ou de dérangement de l’horloge, les communications ne soient pas interrompues.
- On n’a donc pas relié directement la ligne à l’armature A, ainsi que le suppose le schéma de la figure 1 ; cette relation est établie par l’intermédiaire du commutateur représenté en plan (fig. 3).
- Cet appareil consiste essentiellement en une roue R en matière isolante, portant sur sa circonférence des lames métalliques destinées à établir des communications entre les divers frotteurs qui appuient dessus. En temps normal, les lignes se trouvent en communication avec le poste télégraphique par l’intermédiaire du commutateur repré-
- senté figure 1 ; mais si, au moyen d’une manivelle, 'on fait faire un huitième de tour à la roue R, les lignes se trouvent mises en relation directe avec le poste télégraphique et le commutateur de l’horloge est isolé du circuit. Comme le commutateur de sûreté ne doit servir qu’en cas d’arrêt ou d’avarie aux horloges, sa manivelle est maintenue par un scellé qu’on brise en cas de besoin en justifiant de la nécessité (*).
- Compteur à ga% à enregistrement magnétique. — ; L’emploi judicieux d’un aimant a permis d’amé7 liorer sensiblement la marche des compteurs àj gaz; le nouveau compteur à enregistrement magnétique construit par la maison Brunt et Cie,.-figure en ce moment à l’Exposition universelle; (galerie des machines). Voici la description de: la, partie originale de ce compteur. , . ......
- On sait que les compteurs à gaz se composent de deux parties bien distinctes, savoir le volant . qui mesure le gaz et la minuterie qui enregistre le nombre des mètres cubes de gaz consommé. i
- Le mouvement du volantest transmis à la minuterie par une vis sans fin calée sur l’arbre du volant engrenant avec une roue héliçoïdale montée . sur un arbre vertical ; cet arbre, pour actionner la, minuterie qui se trouve à la partie supérieure du compteur, traverse la paroi supérieure du réservoir et pour empêcher les fuites de gaz, il faut employer un presse-étoupe ou un joint suffisamment hermétique.
- 11 arrive souvent qu’il se produit cependant urte fuite de gaz ou même d’eau sans compter que les frottements inévitables absorbent passablement de. force.
- Le compteur à enregistrement magnétique permet de supprimer tous les organes qui rëlient le volant à la minuterie de la manière suivante. Sur l’extrémité de l’arbre du volant, à la place delà vis sans fin, est placé un aimant en fer à cheval dont les lignes de force traversent une plaque de métal non magnétique qui constitue la paroi du récipient. ,
- Dans son mouvement de rotation, cet aimant entraîne un disque de fer doux qui est montée sur le premier pignon de la minuterie et qui se trouve entre les pôles de l’aimant. ...
- Cet engrènement magnétique offre des avan-;
- (*) Bulletin de la Société internationale des électricienj, juin 1889, .: . j
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- 34o: LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tages Si évidents sur les : anciens procédés qu’il faut s’attendre à le voir se propager rapidement.
- P,
- Etats-Unis
- Quelques résultats obtenus avec des accumulateurs pour l'éclairage des trains. — Nous empruntons à une conférence que M. Brown a faite récemment à VA. Inst. of. El. Eng. de New York, les renseignements qui suivent sur l’éclairage électrique des trains.
- Depuis quatre ans le. chemin de fer de Pennsylvanie poursuit une série d’expériences avec des accumulateurs pour l’éclairage électrique des trains de luxe. Il n’est pas possible de donner des détails au sujet des trais, occasionnés par les différents systèmes essayés, car cette question semble avoir été reléguée au second rang parla Compagnie qui se préoccupait surtout d’obtenir le meilleur système d’éclairage possible. Pendant l’été de 1884 la Compagnie commença des expériences avec les accumulateurs Brush, dans ses ateliers à'Altoona, et les continua pendant l’automne et l’hiver de cette annëe-là. Les résultats deces essais faits par le Dr Dudlay furent si satisfaisants, qu’on fit installer la lumière à incandescence dans huit voitures de luxe construites vers cette époque et mises en service régulier le premier avril 1885.
- Les éléments Brush employés étaient compo-, sés chacun de 3 plaques, deux négatives et une positive dont la surface était égale à celle des deux autres. Ces plaques se distinguaient de celles qui sont actuellement en usage par l'absence complète de pâte dans leur composition. La plaque négative était construite de manière à offrir la plus grande surface possible sous le poids minimum, la plaque positive mesurait 20 cm. X22,9 cm. x 2,5 cm. et la négative 20 cm. X22,9cm.x 1,2 cm. Ces éléments étaient construits pour 70 ampères-heures, rpais le dur service qu’on leur demandait fit bientôtbaisser leur capacité, et au bout d’une aimée les plaques positives étaient presque complètement détruites. M. Brown, en effet a enlevé des- plaques ayant des trous d’un diamètre de io millimètres, tandis,que le fond de l’élément était recouvert d’un dépôt de 25 à 30 millimètres d’épaisseur. Les plaques avaient aussi une tendance marquée à se déforrm r et il était souvent très diflicile de les enleversans détériorerl’élément.
- Le côté faible de l’accumulateur Brush était leur faible capacité (environ 4 ampères-heures par kilogramme de matière); outre une certaine production de sulfate on constatait une oxydation des points de jonction des plaques, ce qui occasionnait leur rupture sous l’influence des trépidations de la voiture.
- Ce dernier inconvénient était fort sérieux et se présentait le plus souvent à un moment ou à un endroit où il était impossible défaite la réparation. Le nombre des éléments était de 24 par voiture donnant une force électromotrice de 48 volts.
- Les premières lampes employées étaient du type Brush-Swan munies de petites lames en platine montées sur un support et maintenues en place au moyen d’un ressort en spirale ; lepremiersupport s’adaptait dans un autre auquel les fils du circuit étaient reliés. Ce type fut remplacé au bout de quelque temps, par un modèle perfectionné de même système qui présentait le grand inconvénient d’être extrêment fragile au point que la moyenne des lampes cassées atteignait 4 0/0 du nombre total. 11 fallait pour ces lampes environ 45 volts et 1 ampère et chaque voiture renfermait 10 lampes exigeant en tout 10 ampères; lacapacité de l’accumulateur étant de 70 ampères-heures on aurait dû avoir un bon éclairage pendant 6 à 7 heures ; il n’en était pas ainsi, car après une, courte période de foncionnement des accumulateurs, il était rare d’avoir plus de 5 à 5 heures et demie. Ces conditions n’étaient guère économiques comme on le voit, car pour avoir 5 ou 6 heures d’éclairage il fallait chaiger les accumulateurs pendant 15 à. 20 heures avec une dynamo Brush donnant environ 10 ampères et 50 volts.
- En décembre 1886 on employa une batterie du type 7 B de YElectrical Accumulator C° qui était bieh supérieure aux autres, car elle donnait presr que le double d’ampères-heures pour le même poids de matière. Après un usage d’une année2 les plaques positives commencèrent à céder et il fallut les remplacer. Les plaques négatives n’avaient pas souffert et sont encore utilisées. Cette batterie a donné de si bons résultats, que deux, autres ont été commandées au mois de juin'1889; deux batteries du même genre commandées à la même époque à la Cie Julien n’ont pas donné d’aussi bons résultats, car les plaques se fendaient et laissaient tomber une grande partie de la pâte.
- Il convient cependant de faire remarquer que ces plaques avaient été construites spécialement
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ ~ 34i;
- pour être utilisées dans les accumulateurs du chemin de fer et qu’elles n’étaient pas du typé ordinaire de Julien, ce qui explique en grande partie leur infériorité.
- Un essai fut fait en employant les plaques positives de YElectrical Accumulator C° et les plaques négatives Julien ; le résultat en fut excellent.
- Pendant l’automne de 1887 les éléments Brush furent remplacés par ceux de Y Accumulator C°. Cependant les 96 meilleurs éléments Brush furent conservés pour remplacer en cas d’accident les dynamos qui fournissent le courant pour le télégraphe du chemin de fer et pour l’éclairage à incandescence de la gare, des voyageurs. .
- 11 a paru préférable de placer tous les accumulateurs du même côté de la voiture et de remplacer les lampes Brush Swan par des lampes Edison de 23 volts. Avec ce nouveau dispositif on peut obtenir avec 12 éléments autant d’heures d’éclairage qu’avec 24 anciens. Le changement a réduit considérablement les dépenses car au lieu d’avoir avec la batterie de réserve 43 éléments par voiture, il n’en faut plus maintenant que 24 (12 en activité et 12 en réserve.)
- Ce système a si bien réussi qu’il fut décidé de l’introduire au lieu du gaz dans les 7 autres voitures du train ; le système de charge a aussi subi des modifications et les éléments sont maintenant chargés par une dynamo pour lampes à incandescence ce qui permet de leur donner une quantité de courant quelconque.
- Voici encore quelques renseignements sur l’éclairage électrique du train express de Chicago qui compléteront les renseignements précédents sur les progrès réalisés en quatre ans par la Pen-sylvania Railrôad C° :
- En 1889, la Compagnie Pulman a commencé d’employer la lumière électrique sur un des trois trains express qui circulent entre New-York et Chicago ; la Compagnie du chemin de fer de Pen-sylvanie accepta de charger les éléments à Jersey City
- Ces éléments étaient du type 7 B de YFlectric Accumulator C° ; chaque voiture exigeait 30 éléments et le train comprend généralement six voitures. Les éléments donnant assez de lumière pour un voyage seulement, il fallait les remplacer à chaque extrémité de la ligne ; à Chicago cela n’offrait pas d’inconvénient car le train arrivait le matin de sorte qu’on pouvait les charger pendant la journée, mais à Jersey City où le train n’arrivait
- que le soir, le travail était assez assez difficile parce que la dynamo fonctionnait alors pour un autre service. Après ce premier train un second fut installé avec des éléments Julien, type 19 B.
- On pensait avoir là une occasion de juger les qualiés des deux systèmes, mais tous les deux ont bien fonctionné sous la direction de M.Bauer; on abandonna le procédé suivi jusqu’ici de charger aux deux bouts de la ligne et on installa dans le fourgon à bagages una dynamo Eickemeyer et , fine machine Brotherhood pour charger pendant le voyage.
- i Quand le train part de Jersey City, ce fourgon i est. à l’arrière et par conséquent on ne charge ; qu’en quittant Philadelphie où le train est ren-i versé de sorte que le fourgon suit directement la ; locomotive. Les éléments sont alors chargés continuellement jusqu’à Chicago et on en fait de I même pendant le retour.
- * La vapeur pour la machine Brotherhood est : fournie par la chaudière de la locomotive et la i vapeur perdue est employée pour le chauffage du train.
- L'éclairage électrique des trains de voyageurs sur le chemin de fer de Pensylvanie peut être ! considéré comme un succès et augmente certainement la sécurité et le confort des voyageurs, P.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Étude sur les phénomènes électriques produits par les radiations solaires, par M. Nodon (•)
- « A la suite de nombreuses observations, faites depuis le mois de mai 1885 jusqu’au mois de juillet 1889 C), j’ai pu établir que les radiations so-< laires sont la cause de certains phénomènes électriques dont l’étude est résumée dans les lois suivantes :
- « i° Les radiations solaires, en rencontrant un conducteur isolé (métal ou charbon), communiquent à ce conducteur une charge électrique positive.
- (:*) Comptes rendus, v. CIX, p. 219.
- (s) Ces recherches ont été faites au Laboraioire des recherches physiques de la Sorbonne, et au Laboratoire de M. Mas cart au Collège de France.
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- 343 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- « 2® La grandeur de cette charge croît avec l’intensité dés radiations solaires et décroît avec l’état hygrométrique de l’air. Le phénomène atteint, à Paris, sa valeur maxima en été, vers i heure de l'après-midi, lorsque l’atmosphère est pure et sèche.
- « 3° Le passage deS nuages devant le soleil fait cesser le phénomène,
- « Le dispositif expérimental adopté est le suivant :
- « Une plaque métallique, isolée sur un support de M. Mascart, était disposée au centre d’une grande caisse métallique. Cette caisse était mise en communication avec le sol et formait cage de Faraday. Une ouverture ménagée dans le couvercle permettait aux rayons solaires de pénétrer à l’intérieur de la caisse et de venir frapper la plaque métallique isolée. La plaque elle-même était mise en relation avec un électromètre permettant de déterminer la valeur de la charge (*). La caisse métallique, l’enveloppe de l'électromètre et le milieu de la pile de charge étaient en communication permanente avec un même point du sol dont le potentiel était pris comme zéro. L’aiguille de l’électromètre était reliée à la plaque métallique isolée.
- « L’expérience consistait à mettre cette plaque métallique au sol, puis à l’isoler. Suivant l’intensité des radiations solaires, on observait une déviation que l’on composait avec la déviation produite par un daniell dont l’un des pôles était au sol,
- « On avait soigneusement étudié, dans des expériences préalables, l’influence des phénomènes complexes qui pouvaient fausser les observations en produisant une charge électrique indépendante de la charge due aux radiations solaires.
- « Ainsi l’on a constaté que, en disposant la plaque à l’air libre et à l’ombre, elle se chargeait d’électricité sous l’influence du vent. Celte cause per-tubatrice avait été soigneusemeni écartée par l’emploi de la caisse métallique empêchant l’arri-uée du vent.
- « Les autres phénomènes secondaires, tels que réchauffement de la plaque, les actions thermo-
- (*) On a employé successivement l’électromètre de M. Lipp-mann, qui a dû être abaudonné à cause de sa capacité trop considérable pour ce genre d’expériences, puis les électromètres de Hankel, de M. Curie et de Mi Mascart.
- électriques, etc., ont été reconnus négligeables devant le phénomène étudié.
- « S’il est permis d’étendre ces résultats à des corps non métalliques, on peut considérer les radiations solaires comme l’une des causes de l'électrisation des nuages (1).
- Réglage des horloges dans un réseau téléphonique système Mayrhofer
- M. Mayrhofer, à Berlin, a imaginé un système qui permet d’utiliser les fils téléphoniques pour le réglage des horloges des abonnés. En voici la description d’après un article de M. Rothen dans ie Journal télégraphique de Berne.
- Dans une ville pourvue d’un réseau téléphonique on peut, par un procédé électro-mécanique, régler d’un seul point central autant d’horloges qu’il y a de fils téléphoniques.' 11 n’est naturellement pas nécessaire que les conducteurs soient des fils téléphoniques. Tout autre réseau de fils servant pour le télégraphe, les pompiers, etc., pourrait être utilisé.
- L’appareil distributeur doit être placé dans le voisinage du point de concentration de tous les fils. La place qui lui convient de préférence est la station téléphonique centrale d’un réseau. Nous donnons dans la figure r une vue d’en haut de l’appareil distributeur, et dans la figure 2 une coupe verticale dans la direction de la ligne m n. L’appareil se compose principalement d’un mouvement d’horlogerie enfermé dans la boîte A et d’un cylindre horizontal C, surmonté de lames de ressort horizontales. Le mouvement d’horlogerie, qui est appelé à exercer une force considérable, est mü par un poids. II peut être déclenché par voie électrique, pneumatique, ou mécanique^ Après chaque déclenchement l’axe G qui fait partie du mouvement d’horlogerie et porte le cylindre C fait une rotation complète, après laquelle le mouvement d’horlogerie s’arrête de nouveau.
- L’axe G repose dans deux corps d’essieu D, et, parallèlement au cylindre C, sont fixés, sur des socles, deux liteaux E et F en matière isolante, par
- C) Les premières études faites sur ces phénomènes sont 'datées dans un pli cacheté, qui avait été déposé à l’Acadé-' mie le 29 juin 1885, sous le 1 r 3936, et qui a été ouvert par : M. le Secrétaire perpétuel, sur la demande de l’auteur, dans - la séance de ce jour. - ,
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- exemple en ébonite, sur lesquels sont vissés les ressorts de contact a et b. Les ressorts a Sont en communication avec les clapets de la station centrale, les ressorts b avec les fils de ligne, allant vers les stations des abonnés ; il faut donc autant de paires de ressorts a b qu’il y a d’abonnés qui demandent le réglage de leur horloge. A l’état de repos, c’est-à-dire quand le mouvement d’horlogerie est arrêté, le ressort b repose fermement sur le ressort a au moyen des points de contact en platine b' et a', la communication entre l’annonciateur de la station centrale et l’abonné est donc ininterrompue comme si l’appareil distributeur n’existait pas.
- Sur le socle en bois de l’appareil est fixé un
- ressort X, en position tangentielle à l’axe G„, rnaip qui ne touche pas cet axe à l’état de repos. Lp çonf tact a seulement lieu au moment jdù }a, goupille en platine e touche le ressort; X. Par l,evfi| Z le resi-sort X est en communication avec ^une .source quelconque d’électricité dont l’autre pôle est mis à la terre. Le long du cylindre C sont fixés deux liteaux saillants c en bois,entre lesquel? ?e trouve la liste d en platine, qui est en contact électrique avec l’axe G et la goupille e.
- On peut maintenant facilement comprendre ce qui se produit, quand l’axe G fait une rotation complète. Le liteau c soulève d’abord tous les ressorts b, et leur contact avec les, ressorts a est interrompu sans qu’un autre contact soit établi. La
- H( ® ]
- Fig. 1 et
- liste d entre ensuite en contact avec tous les ressorts b, et une fraction de seconde plus tard la goupille e fait contact avec le ressort X et un courant énergique mais court est lancé dans tous les fils d’abonnés. Ce courant est très court parce que la goupille e a déjà quitté le ressort X pendant que la liste d touche encore les ressorts b. Le système est donc sans courant pendant l’interruption et le rétablissement des contacts entre les ressorts a et b et entre le ressort b et la liste d ; à ces endroits il ne peut donc pas se produire la moindre étincelle; les contacts resteront propres et par là le bon fonctionnement du système est ga- ; ranti. .
- Le seul endroit où des étincelles se produisent: se trouve entre la goupille.e et le ressort X,. mais ; c’est un seul contact pour tout le distributeur, ! bien visible et d’un accès, facile ; il suffit.de le s nettoyer chaque jour une fois. , . !
- Le distributeur a pour but d’envoyer à un ,mo- , ment donné, dans toutes les lignes d’un réseau j
- téléphonique, un courant pendant la duree duquel la communication de ces lignes avec la station centrale est interrompue.
- 11 s’agit maintenant de savoir de quelle manière cette impulsion électrique est utilisée pour régler Iss horloges des abonnés.,.
- A cet effet toute pendule ordinaire peut servir, sous la seule condition que sa marche ne soit pas trop irrégulière. Mais il faut y ajouter quelques rouages et leviers, de sorte qu’on préfère en général acheter une pendule spéciale qui possède déjà tous ces arrangements nécessaires.
- La pendule doit avoir deux mouvements d’horlogerie indépendants ; l’un est le mouvement ordinaire qui se trouve dans toute horloge, l’autre sert à mettre les aiguilles,chaque jour une fois à l’heure. La, figure 3 mpntre en A le devant de la pendule après enlèvement des aiguilles et du cadran. Le mouvement d’horlogerie principal a un axe de plus.qu’à l’qrdinaire, Çet axe fait une rotation complète pendant 24 heures et il portp
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- ledisque H avec périphérie lisse, sauf un créne-lage k'.
- Le ressort J est en communication avec le fil de ligne qui vient de la station téléphonique centrale. II porte en i° une petite roulette qui glisse sur la périphérie du disque H. Par cette périphérie, le ressort est poussé en haut et son contact platiné ï touche le contact k' du ressort K; ce dernier ressort conduit à la station téléphonique de l’abonné. Quand l’encoche h' se place finale-mentsousla roulette/0, cette dernière s’y enfonce, le ressort J tombe et entre en contact avec le ressort L, comme le montre la partie B de la figure 2. Ce dernier ressort est en communication avec
- Fig. 3
- l'électro-aimant M et au-delà de celui-ci avec la terre.
- II est donc évident que l’abonné est continuellement en communication avec la station centrale, sauf les quelques minutes pendant lesquelles la roulette i° reste dans l’entaille h'. Le moment pendant lequel le fil à la station [centrale est séparé des annonciateurs et mis en communication avec la pile spéciale, doit tomber dans cet intervalle de temps.
- On choisit de préférence un moment de la nuit pour l’interversion des communications, disons deux heures du matin. Supposons en outre que le contact entre les ressorts J et L dure de 1 h. 55 à 2 h. 5 m. et que le courant régulateur entre dans la ligne exactement à deux heures. Une bonne pendule n’avance ou ne retarde pas au-delà d’une minute par jour; on peut donc être sûr que le courant régulateur partant de la station centrale trouve ouvert le chemin à travers l’électro-ai-mant M.
- Par l’attraction de l’armature de cet électro-aimant, le second mouvement d’horlogerie de la pendule est déclenché, un axe de ce mécanisme fait une rotation complète, après quoi le mouvement s’arrête de nouveau pour une durée de vingt-quatre heures.
- La mise à l’heure des aiguilles s’effectue par la rotation de l’axe dont nous venons de parler. Les aiguilles sont à l’ordinaire montées sur des tubes qui glissent à friction sur leurs axes respectifs. On peut donc tourner l’aiguille des minutes sans que les autres roues suivent le mouvement. L’axe tubulaire de l’aiguille des minutes porte derrière la pendule un bras latéral parallèle à l’aiguille même. Au bout de ce bras se trouve une petite roulette. La roue du second mouvement d’horlogerie qui fait une rotation complète porte un levier courbé qui, dans sa rotation, tombe sur la dite roulette; mais exactement à l’endroit où la roulette devrait se trouver si la pendule indiquait le vrai temps moyen, l’axe courbé a une entaille suffisamment large pour laisser passer la roulette.
- A cause de la forme courbée du levier, la rou-létte est donc toujours poussée vers cette entaille et cela indifféremment, quelque soit la position de l’aiguille, et à deux heures exactes elle est ramenée à la position qu’elle doit occuper.
- La pendule a encore deux autres roues qui manquent à des pendules ordinaires. Ce sont les roues Q et T dans la figure 3 ; elles servent à régler d’autres pendules du même abonné ou dans des maisons avoisinantes. La roue Q a une ou plusieurs entailles s°. Les entailles non utilisées peuvent être éliminées au moyen de petits couvercles tels qu’on en Voit un diamétralement vis-à-vis de l’entaille s°. Le ressort S presse avec une petite roulette s contre la périphérie de la roue Q, et quand la roulette s entre dans l’encoche $° le ressort S monte et son contact platiné s' peut toucher pour un instant le doigt t de la roue T pendant la rotation de cette dernière. Les deux roues Q et T appartiennent au mouvement d’horlogerie principal, la roue Q faisant une rotation complète en 12 heures, la roue T ayant une rotation plus rapide. Quand le doigt t touche le contact s' il s’établit un circuit électrique entre les bornes R et V par le ressort S, le contact s', le doigt t et le ressort v. R est en communication avec une pile et V avec la pendule à régler, qui est munie d’un électro-aimant comme la pendule A de I4 figure 3. .
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- Le courant lancé ainsi à travers cet électro-aimant produit aussi dans la seconde pendule les mêmes effets que nous avons déjà décrits pour la pendule principale : le mouvement secondaire est déclenché et le levier courbé ramène l’aiguille des minutes à la position voulue.
- A la station centrale, il faut naturellement une horloge de première qualité avec marche très régulière. Il convient en outre de contrôler cette horloge périodiquement par des observations astronomiques, comme cela a lieu pour les pendules des bureaux télégraphiques. Ce régulateur-type déclenche automatiquement le distributeur de la station centrale. Tout service manuel se restreint donc au remontage du distributeur et au nettoyage du point de contact.
- Sur la mesure des forces électromotrices de contact des métaux plongés dans différents gaz au moyen des radiations ultra-violettes, par A. Ri-ghi(0-
- L'auteur a déjà prouvé qu’un faisceau de rayons ultra-violets traversant un réseau métallique et venant frapper un disque d’un autre métal placé parallèlement au réseau les ramène tous deux au même potentiel. 11 fait usage de ce phénomène pour déterminer la différence de potentiel entre ces métaux soit dans l’air, soit dans différents gaz.
- Le disque est relié à Lelectromètre et le réseau se trouve en communication permanente avec le sol; on fait communiquer un instant Télectro-mètre avec la terre puis on envoie le faisceau lumineux, et la déviation de l’électromètre se trouve être proportionnelle à la différence de potentiel en question.
- Cette méthode ne dépendant pas de la forme, des dimensions ou de la position relative des métaux et ne nécessitant aucun mouvement déterminé de ceux-ci présente de grands avantages; les résultats sont indépendants de l’intensité des radiations, on n’a qu’à faire durer leur action un temps suffisant.
- L’auteur s’est servi, comme source lumineuse, d’un arc voltaïque entre des électrodes de zinc, qui donne des résultats rapides; il a déterminé soit dans l’air, soit dans différents gaz, les différences de potentiel entre des disques de charbon ou de métaux du commerce et des réseaux de
- laiton, de zinc ou de platine. En opérant avec un même réseau et différents disques, on peut déduire, d’après la loi de Volta, les forces électromotrices de contact entre ces derniers pris deux à deux.
- Les métaux bien polis sont placés sous une table qu’on remplit alternativement d’eau et de gaz et l’auteur a trouvé que; les forces électromotrices de. contact sont sensiblement les mêmes dans l’air sec ou humide et dans l’hydrogène carburé.
- L’hydrogène sec et pur a fourni des résultats nouveaux, pas encore signalés, quand on opère avec le platine, le palladium, le nickel et le fer; mais, par contre, il se comporte comme l’air vis-à-vis du charbon,du bismuth, de l’étain, du cuivre et du zinc.
- Un disque d’un des premiers métaux placé vis-à-vis d’un réseau de zinc ou de cuivre, dans une cloche pleine d’air et exposé aux radiations, donne une nouvelle valeur de la force électromotrice lorsqu’on fait arriver un courant d’hydrogène qui se substitue à l'air. Ces métaux se comportent dans l’hydrogène comme ils le feraient dans l’air s’ils se transformaient en métaux plus oxydables; la variation est très forte pour le platine et le palladium, elle est moindre pour le nickel et très faible pour le fer.
- Ainsi, le platine et le zinc qui donnent 1,12 volt dans l’air, n’en accusent plus que 0,69 dans l’hydrogène.
- Quand l’air, est de nouveau substitué à l’hydrogène, la force électromotrice varie en sens inverse et n’atteint sa valeur première qu’au bout d’un temps pli’s ou moins long.
- Cette cause de variation est très probablement due au pouvoir absorbant de quelques métaux pour l’hydrogène.
- L’ammoniaque produit un effet analogue mais de sens inverse, qui disparaît.quand on remplace ce gaz par de l’air sec; ceci prouve qu’il n’y.a eu aucune altération chimique de la surface des métaux.
- Une variation des forces électromotrices de contact est aussi provoquée par . le gaz d’éclairage, surtout sur le charbon, le cuivre et le platine qui se comportent comme des corps plus oxydables.
- Ces phénomènes fournissent des indices précieux sur la production des forces électromotrices de contact que l’auteur se propose d’étudier dans un prochain mémoire. H. W.
- (9 Rend.del/a Reale Acad, dei Liucei, 16 juin 1889.
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- BIBLIOGRAPHIE
- Annuaire de la chimie industrielle et de l’électrochimie,
- par Donato Tommasi, Docteur ès-sciences. — B. Tignol.
- Paris 1889.
- Cet annuaire tiendra sans doute une place honorable parmi les innombrables annuaires de tout genre que la librairie parisienne publie chaque année. II s’adresse à tous ceux qui s’occupent de chimie ou d’électrochimie et vise à leur donner les mille renseignements dont on a besoin chaque jour et que les difficultés de se procurer rend souvent inutilisables.
- Voici la distribution générale des matières de ce volume de 250 pages.
- Une première partie renferme d’abord les adresses utiles, savoir la liste des membres de sociétés chimique de Paris, des experts chimistes de Paris, des essayeurs d’or et d’argent, des laboratoires particuliers de chimie industrielle des principales industries chimiques, arrangées d’après les produits.
- Dans un autre chapitre, on trouve la liste de tous les brevets français relatifs à la chimie industrielle et à l’électrochimie pris en France depuis le commencement de mai 1887 à la fin d’avril 1888; cette liste est suivie du texte de la loi suisse sur les brevets d’invention et des taxes des brevets d’invention dans les principaux pays.
- La liste des prix proposés pour l’année 1889 par l’Académie des sciences et le programme des prix et médailles mis au concours par la Société d’encouragement pour l’industrie nationale forment un autre chapitre de l’ouvrage.
- Le côté scientifique de l'annuaire de M. Tom-massi est tout entier renfermé dans le chapitre VI qui est une revue des découvertes les plus importantes en chimie industrielle et en électrochimie, pour la rédaction de ce chapitre M. Tommassi s’est inspiré sans doute des Années scientifique, industrielle ou électrique bien connues de nos lecteurs; il aurait pu, pour suivre' la mode, intituler ce chapitre qui renferme une centaine d’articles l’année chimique et électro-chimique.
- Le volume se termine enfin par un tableau des droits de douane à l’entrée en France des métaux et des principaux produits chimiques.
- Le compte-rendu qui précède suffit pour se rendre compte de la valeur de l’annuaire de
- M. Tommasi : les éditions successives permettront sans doute de l’améliorer en le complétant peu à peu.
- Pour le moment nous ne pouvons que le recommander à ceux qui ont souvent l’occasion d’utiliser les renseignements qu’il renferme.
- Le monopole de l’éclairage et du chauffage par le gaz, par E. Godchaux-Picard. — B. Tignol. —Paris 1889.
- La base de cette Brochure d’une centaine de pages a été constituée par le rapport présenté au Conseil municipal de Nancy par M. E. Godchaux-Picard formant minorité dans la Commission chargée d’étudier le projet de renouvellement de la Compagnie actuelle du gaz.
- Les arguments mis en avant par l’auteur pour soutenir son opinion qui est défavorable au renouvellement de la concession offrent un intérêt général assez grand; c’est pourquoi le rapporté été revu et augmenté et il en est résulté la brochure que nous annonçons maintenant" à nos lecteurs.
- La thèse de M. Godchaux est celle-ci. Les municipalités doivent exercer certains monopoles lucratifs afin de se procurer des ressources et de diminuer les impôts actuels. Au nombre de ces monopoles il faut citer, en particulier ceux de l’éclairage (par le gaz et éventuellement par l’électricité), de la distribution de l’eau et de la force à domicile, etc.
- Au moment où des entreprises de distribution de lumière et de force à domicile au moyen de l’électricité se fondent un peu partout, dans toutes les villes de quelque importance, il est du plus haut intérêt pour leurs promoteurs d’être au courant des arguments des partisans de l’exploitation directe de ces entreprises par les municipalités.
- Les traités de concessions ne sauraient être assez étudiés et les conséquences de chaque article suffisamment pesées. A ce point de vue, la lecture -du travail de M. Godchaux-Picard ne peut-être que profitable à tous ceux que les entreprises municipales d’éclairage ou de distribution de force intéressent; ils y trouveront tous les arguments de l’auteur appuyés par des statistiques très intéressantes donnant outre les prix de l’éclairage dans un grand nombre de villés françaises et étrangères les revenus encaissés de ce chef par les caisses municipales.
- A. Palaz.
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- A
- CORRESPONDANCE
- Paris, le 7 août 1889.
- Monsieur le Directeur,
- Le numéro du 3 août de votre journal contient une note sur un « Procédé de M. Frisch, pour mesurer la résistance « totale de l’isolation dans les installations électriques pente dant la marche. »
- Ce procédé ne diffère en rien de l’un de ceux que j’ai décrits dans une corrimunication que j’ai faite à la fin de l’année dernière, à la Société Internationale des Electriciens, et qui a d’ailleurs été reproduite dans La Lumière Electrique à cette époque.
- Dans cette même communication, j’ai décrit une autre, méthode fondée sur l'emploi du pont de Wheatstone, et employant « l’indicateur de terres », qui doit exister dans toute installation comme branche de proportion de ce pont. Il se trouve que M. J. Hopkinson avait déjà indiqué cette dernière, et je m’empresse de lui rendre la justice que je réclame pour moi-même.
- Veuilez agréer, etc.
- R.-V. Picou.
- FAITS DIVERS
- Le nombre des personnes tuées par la foudre en Angleterre pendant la période de 1832 à 1880, a été de 546, dont 442 appartenant au sexe masculin et 104 au sexe féminin. Les habitants de la campagne ont payé un tribut plus considérable que ceux de la ville. Le voisinage des côtes au Sud et à l’Ouest de l’Angleterre et celui des montagnes semblent diminuer les chances d’être atteint par la foudre. Les habitants de l’intérieur sont les plus éprouvés.
- Le dernier adversaire de la Compagnie Bell, aux Etats-Unis, a été vaincu la semaine dernière devant les tribunaux de Chicago qui ont condamné la Compagnie Cushman à l’amende pour contrefaçon. Tous les appareils de la compagnie ont été confisqués au profit de la Compagnie Bell.
- Un inventeur américain vient de remplacer la vapeur par l’électricité pour le fonctionnement des pompes à incendie. La nouvelle machine est, à ce qu’il paraît, beaucoup plus légère qu’une machine à vapeur, elle ne coûte qu’un, tiers .du prix de ce dernier et fonctionne sans bruit, sans cendres et sans fumée.
- M. Orazio Lugo, de New-York, a fait breveter un nouveau modèle d’accumulateur dont le principe consiste à emmagasiner les gaz hydrogène et oxygène qui se produisent pendant la charge.
- Il n’y a pas d'action chimique proprement dite, c’est-à-dire, que la matière employée comme électrode n’est pas chimi-. quement attaquée, comme cela arrive habituellement avec les accumulateurs. L’électrode consiste en une plaque conductrice recouverte de plomb extrêmement divisé, dont chaque molécule est pour ainsi dire enveloppée de cuivre spongieux. Cette matière n’est donc susceptible de s’oxyder pendant la charge. Les gaz produits s’accumulent autour de chaque molécule; c’est par le fait plutôt une pile, mais c’est aussi un accumulateur à gaz, comme on vient de le voir.
- On a souvent reproché aux vases de piles en pâte de bois de ne pas être assez imperméables et de fuire au bout d’un certain temps, malgré l’induit dont on les recouvre. Pour remédier à cet inconvénient on a perfectionné la fabrication de ces récipients et au lieu de passer simplement une couche de vernis a l'intérieur et à l’extérieur de ces vases, après leur avoir donné la forme voulue et les avoir fait sécher, on les place dans une cuve où l’on fait le vide, puis on y amène le liquide protecteur; lorsque tous les vases en sont bien recouverts on donne accès à l’air qui, par sa pression, fait pénétrer complètement le vernis dans tous les pores de la pâte dont l’imperméabilité se trouve ainsi assurée d’une manière parfaite.
- Au cours des 1 xpériences faites au laboratoire de M. Edison, sur les exécutions capitales au moyen de l’électricité, il a été constaté par des mesures de plus de 200 personnes' de différents âges que la résistance du corps d’une main à l’autre ne s’écartait que très peu de la valeur remarquablement faible de 1 000 ohms. La nature du contact y est sans doute pour beaucoup, mais ces résultats semblent prouver que la résistance du corps humain loin d’être, comme on l’a cru jusqu’ici, une quantité incertaine peut être déterminée assez exactement.
- Il faut éviter, quand on met en marche un moteur électrique, que le courant de la génératrice n’entre trop brusquement, avant que l’armature ait acquis une vitesse suffisante; le courant doit augmenter progressivement d’intensité|jus-qu’à ce que la vitesse de régime soit atteinte.
- L'Automatic Switcb Company de Baltimore construit un commutateur fonctionnant par un déclenchement de levier et qui assure toute sécurité lors de la mise en marche du moteur.
- Cet appareil se compose de trois leviers, montés sur ie même axe; le premier est muni d’une poignée pour la manœuvre; le deuxième sert à fermer le circuit et à introduire
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- une série de résistances graduées ; le troisième, qui constitue le perfectionnement apporté au commutateur, est commandé par un compensateur de chute plein d’huile, de glycérine ou de tout autre liquide approprié. Le piston plongeur est muni d’une soupape qui permet à l’appareil de se déplacer librement de bas en haut, mais l’empêche de descendre rapidement, en obligeant l’huile à passer autour du plongeur. La vitesse de descente qui est variable, peut être réglée à volonté, et cela entre des limites très étendues; un système de ressorts à boudin relie ces deux leviers entre eux.
- Éri 'tournant danâ un sens, le levier muni d’une poignée, on met le moteur en circuit, en même temps que les résistances du comrrtutateur sont placées sur la ligne; elles sont ensuite successivement retirées, plus ou moins vite, selon le réglage du compensateur de chute.
- En tournant le levier dans le sens opposé, on ouvre le circuit et le moteur s’arrête.
- Cet appareil trouvera son application chaque fois que la marche d’un moteur devra être intermittente.
- Le Chemin de fer électrique de Budapesth vient d’être inauguré en partie, car, sur un parcours total de 26 kilomètres, on n’en a ouvert que 2. Les voies de garage ont été la plus grande difficulté de la construction, mais tout marche maintenant à souhait. Une station centrale a été installée au milieu de la ville; elle fournira, quand tout le parcours sera livré au public, une force de 500 chevaux. Les conducteurs sont placés sous terre. Le ministre, M. .Barros, s’est vivement intéressé à cette entreprise et c’est grâce à lui qu’on a pu vaincre bien des difficultés et que le chemin de fer a pu être inauguré à la date fixée.
- MM. Manet frères sont les auteurs d’un appareil destiné au tirage dés mines par l’électricité. Cet appareil leur a été inspiré par la fréquence et la gravité des accidents dans les minés, et ils ont eu la Satisfaction de sé trouver en communauté de vues avec la commission spéciale nommée par le gouvernement pour l’étude des causes d’inflammation du grisou, dont les conclusions viennent d’être publiées et recommandées dans une circulaire de M. le Ministre des travaux publics.
- Cette commission, présidée [par M. Haton de là Goupil-lière, conclut à l’exclusion absolue des mèches à mine diverses et des appareils électriques à haute tension, tels que : bobines d’induction, machines statiques et coup-de-poings de tous genres plus ou moins perfectionnés, qui peuvent donner des étincelles à distance, et qui ont l’inconvénient, à cause de leur haute tension, d’être très affectés par les dérivations et les pertes; ils exigent donc des câbles extrêmement bien isolés et coûteux.
- L’appareil de MM. Manet frères se compose d’une machine dynamo-électrique à basse tension qui repose sur la transformation instantanée de l’inertie mécanique en énergie élec-
- trique. Cet appareil présente aussi plusieurs dispositions toutes nouvelles. Ainsi, urte sonnerie électrique placée dans l’appareil permet de constater si le circuit et les amorces sont en bon état.
- Cette machine, qui ne pèse que 10 kilogrammes, produit des résultats hors de comparaison, à poids égal, avec tous les exploseurs connus jusqu’à ce jour; elle rougit un fil de platine de 1 mètre de longueur; ces effets demanderaient une pile de 60 à 70 éléments Leclanché pour y équivaloir.
- La grande énergie de cet exploseur a engagé MM. Manet frères à en profiter pour améliorer les amorces à fil de platine, en les rendant plus robustes et absolument régulières, étant faites mécaniquement; elles présentent aussi des dispositions nouvelles très ingénieuses.
- On peut avec cet appareil faire partir simultanément et à-, coup sûr de 1 à 80 amorces et même plus, selon la longueur du circuit, et avec des conducteurs très ordinaires, car la tension n’est que de 100 volts environ,; tandis que celles des machines statiques, bobines, coup-de-poings, atteint souvent de 2000 à 10000 volts et plus; ceci est d’une importance considérable et permet de ne pas trop se préoccuper des pertes par dérivation. Dans une expérience faite à la Société d’encouragement, on a fait rougir un fil de 12 centimètres au bout d’un câble ayant une résistance de 20 ohms, et dont des fils, dénudés sur une longueur de 1 mètre, plongeaient dans l’eau ; aucun appareil à haute tension ne pourrait dans ces conditions faire partir une seule amorce.
- Toutes les conditions demandées par la pratique des mines sont donc réalisées bien au-delà des plus grandes exigences, au point de vue de la mise de feu.
- Le ministère de la guerre va faire procéder à des expériences de tir qui seront certainement les plus originales qui aient été faites depuis longtemps. Il s’agit de faire partir des pièces d’artillerie à l’aide d’un courant électrique. En plaçant une batterie sur une côte, dans un fort ou à l’entrée d’un défilé, on pourrait ainsi foudroyer à distance et automatiquement un point précis de la ligne de défense.
- Le garde de nuit d’une brasserie de Brighton a touché par mégarde au conducteur employé à l’éclairage et a été tué sur le coup. Déjà, quelque temps auparavant, un ouvrier ayant1 touché ce câble, avait reçu une violente commotion. Il est regrettable de voir des installations d’éclairage électrique montées avec si peu de soin, surtout en raison de la gravité des accidents qui peuvent se produire.
- Une enquête a été ouverte à New-York pour savoir si la mort par l’électricité constitue une punition cruelle ou non. Les opinions sont très partagées et l’enquête n’a jusqu’ici pas donné un résultat définitif. Des expériences ont été faites ,par M. Brown au Collège de Columbia et dans le laboratoire
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- de M. Edison sur des chiens» chevaux et d’autres animaux, avec des courants continus et alternatifs, mais, malgré l’effet mortel incontestable, il n’est pas démonfré que le résultat serait le même avec des personnes. Un témoin de ces expériences déclare que les animaux souffraient horriblement avant de mourir, et plusieurs personnes ont refusé d’y assister. En attendant, le sentiment public semble être en aveur de l’ancien système d’exécution et de l’abandon d 1 nouveau projet voté un peu hâtivement.
- Éclairage Électrique
- La Municipalité de Leipzig a décidé d’entreprendre la construction et l’exploitation d’une station centrale de lumière électrique, aux frais de la ville. On commencera par éclairer le centre avec une seule station.
- Dans sa séance du 9 août, le Conseil municipal de Paris a adopté les propositions, de l’Administration pour l'éclairage électrique fourni par les usines municipales des Halles.
- La caractéristique du tarif proposé est la décroissance du taux au fur et à mesure de l’accroissement de consommation, le maximum étant de 15 centimes les 100 watts heures;
- Conformément à l’avis exprimé par M. le Directeur des travaux, le Conseil adopte, par 42 voix contre 14, sur 56 votants, les Conclusions du rapport de M. Sauton qui ajourne diverses réclamations concernant les concessions de canalisation d’éclairage électrique accordées dans Paris, et quelques demandes d’extension de certaines de ces concessions.
- L’Administration devra produire à la prochaine session un mémoire au sujet des autorisations directement accordées par elle et faire connaître la suite qu’elle propose de donner aux demandes de canalisations d’électricité non encore autorisées qui lui ont été adressées.
- Répondant ensuite à une question de M. Ferdinand Duval, qui demande si, à l’aide des stations d’électricité établies dans l’Exposition, il ne seiait pas possible d’éclairer les grandes voies du septième arrondissement, qui avoisinent le Champ-de-Mars, M. le Directeur des travaux, après avoir rappelé que les pouvoirs publics ont voté la conservation des plus importantes constructions de l’Exposition, dit que comme conséquence le maintien d’une usine d’électricité sera de toute nécessité. A ce moment, l’Administration verra si elle peut comprendre dans ses études l’éclairage des voies dont il s’agit. Il ajoute que l’Administration vient d’introduire au Conseil une demande de concession de canalisation électrique sur la rive gauche. Cette demande sera examinée à la rentrée.
- Le progrès rapide de l’éclairage électrique à Stockholm, où 10? foyers à arç et 3832 lampes à incandescence ont été installés l’année dernière, a décidé la Compagnie locale du gaz à créer une station centrale d’électricité.
- La Compagnie du Chemin de fer de l’Est fait actuellement construire dans le faubourg Saint-Martin une usine centrale de lumière électrique destinée à fournir l’électricité pour l’éclairage des salles d’attente at de la gare couverte.
- La place du Carrousel était éclairée jusqu’à ce jour par une station spéciale établie par la Société Lyonnaise de construction mécanique. La Compagnie Continentale Edison, actuellement chargée de ce service, a fait établir une canalisation qui relie la place .du Carrousel à sa station du Palais-Royal. Les câbles traversant la place du Palais-Royal et la rue de Rivoli, sont placés dans les égouts. Us sont isolés et sous plomb jusqu’au guichet de Rohan, mais de là, et tout autour de la place, les fils sont nus et portés par des isolateurs en porcelaine. Seize régulateurs à arc de 10 ampères, du système Pieper, fixés sur de? candélabres de 6 mètres de hauteur, assurent l’éclairage.
- La Compagnie du chemin de fer de Cumberland-Valley (Etats-Unis), vient de tàire construire un wagon muni de tous les appareils nécessaires pour improviser un éclairage électrique en un point quelconque de son réseau, en cas d’accident , de manœuvres extraordinaires ou de travaux urgents.
- Le wagon, long de 10 mètres, a une largeur de 2,70 m. et une hauteur totale de 4 mètres au-dessus du rail. A une extrémité sont montés la chaudière et le moteur à vapeur, à l'autre les dynamos, les lampes et le matériel de ligne, poteaux, fils, suspensions, etc.; le mobilier nécessaire aux employés, est logé partie à côté des dynamos, ou en dessous des châssis du wagon, partie sur un tender qui porte le charbon et l’eau nécessaire à la chaudière.
- Une chaudière de 40 chevaux alimente un moteur vertical de 35 chevaux, et les deux sont établis sur une plaque de fonte de 2,70 m. sur 3,30 m. Le poids de ces différents organes est de 7 tonnes et le poids total du wagon de 23 tonnes. Deux dynamos Thomson-Houston sont employées, l’une de 25 et l’autre de 15 lampes de 2000 bougies nominales.
- Les services rendus par cette création récente indiquent tout le parti que l’on pourrait en tirer en cas de guerre, soit pour l’embarquement de troupes, soit pour l’éclairage des passages dangereux.
- Ainsi que nous l’avons dit, le gouvernement Canadien a déclaré déchu le brevet pris dans ce pays par M. Edison pour l’éclairage à incandescence, sous prétexte que l’invention n’a pas été exploitée dans le délai de 2 ans prescrit par la loi. M. Edison vient maintenant d’interjeter appel contre cette décision qui, d’après lui, aurait été rendu par une autorité sans compétence dans la matière.
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- LA LUMÏÈRE ÉLECTRIQUE
- Une lampe Swan faisant partie d’une installation Brush de lampes à incandescence faite pour la Compagnie des tapis Bigelow, à Clinton (Mass), a bridé 7400 heures; elle faisait le service de la chambre des dynamos et n’avait été éteinte que 5 ou 6 fois depuis sa mise en marche, le 25 janvier 1886. La lampe n’est ni bridée ni noircie et sert encore dans les bureaux de la Compagnie Brush, à Cleveland.
- • La Société d’éclairage électrique deTokio a été chargée de -l’installation de 350 foyers électriques dans le palais du Parlement japonais.
- La ville de Chllmsford sera prochainement éclairée par la lumière électrique. Les rues, principales auront 18 foyers à arc de 1000 bougies et le reste de la ville 200 lampes à incandescence de 32 bougies renfermées dans des lanternes suspendues sur des appliques. Les lampes à arc seront suspendues entre deux poteaux à une hauteur de 8 mètres. L’éclairage se fera avec des courants alternatifs et des tranforma-teurs.
- Un projet de loi actuellement devant les Chambres italiennes fixe le maximum du prix de l’abonnement au téléphone dans les villes à 200 fr. l’an pour tous les postes situés à moins de 3 km. de distance du bureau central, avec un supplément de 3 fr. par 100 mètres entre et 2 fr. par 400 mètres au-delà de 5 km. du bureau central. Le gouvernement, comme les autorités provinciales et municipales, profiteront d’une diminution de 30 0/0. Le tarif maximum pour les communications interurbaines est fixé à 1,50 fr. pour 5 minutes de conversation sur les lignes courtes et à 2 fr. sur les lignes dépassant 100 kilomètres. Le gouvernement se réserve le droit de suspendre momentanément le service, dans l’intérêt de la sûreté publique. ^
- La Planet Electrical Engineering C°, de Londres, construit une lampe à arc dans laquelle le charbon supérieur est réglé par un petit moteur, à l’aide d’engrenages et de vis sans fin.
- Les électros du moteur et de l’arc sont montés en série, la différence de potentiel aux bornes de l’armature est de 2 volts. Lorsque la lampe brûle régulièrement le moteur est immobile; mais si la résistauce de l’arc augmente, le noyau du solénoïde pousse un levier qui établit un contact avec l’armature, laquelle se met aussitôt à tourner. Si l’arc est trop petit, l’inverse se produit et la rotation de l’armature s’effectue en sens contraire. Cette invention possède l’avan-t ige qu’il n’y a aucun organe délicat en dehors du solénoïde.
- Télégraphie et Téléphonie
- En 1868 la moyennne du prix des dépêches télégraphiques aux Etats-Unis était de 5,20 fr. ; en 1888 cette moyenne n’était que de 1,55 fr. En 1868 le bénéfice par dépêche était en
- moyenne de 2,05 fr. et en 1888 de 40 centimes seulement.
- Il existe aujourd’hui aux Etats-Unis 32000 km. de lignes télégraphiques en dehors de l’immense réseau de la IVestern Union Telegraph C°. Ce qui prouve que cette dernière n’a pas, comme on le croit généralement, absorbé tous ses rivaux afin de pouvoir augmenter les prix. Au contraire, les prix ont constamment baissé et aujourd’hui le tarif télégraphique est au-dessous du tarif d’Angleterre, où le gouvernement ne prétend pas avoir un bénéfice, mais seulement couvrir ses frais. *
- On annonce d’Ottawa que le gouvernement Anglais a re-tusé d’accorder une subvention pour le nouveau câble Canadien direct, le but qu’il désirait atteindre, c’est-à-dire, l’établissement d’une communication télégraphique directe entre l’Angleterre et le Canada ayant été atteint par suite de l’embranchement que la Compagnie Anglo-American a fait établir sur un câble de Newfoundland à Halifax.
- On vient de poser à Paris un nouveau câble souterrain d’invention anglaise entre le poste central et la Bourse. On l’appelle câble Eddison, avec deux d.
- 11 est à cinq fils. Chacun de ces fils est enveloppé de coton trempé dans une matière isolante résineuse et introduit dans un tube en caoutchouc où il se meut librement. Enfin les cinq fils sont réunis sous une chape de plomb.
- On dit que la constitution de ce nouveau câble lui permet de résister à de très hautes températures. L’essai tenté démontrera s’il est supérieur ou inférieur aux autres.
- Un câble Fortin à sept fils vient d’être posé entre le poste central et la guérite du Nord. La matière isolante est formée de petites grains de bois percés qu'on enfilî comme les perles d’un collier.
- La maison Mix et Genest, de Berlin construit deux nouveaux modèles de' microtéléphone portatif, spécialement destinés à l’usage des troupes en campagne.
- Dans l’un, un microphone et un téléphone réunis par une poignée, constituent chaque poste, et l’appel se fait par sonnerie en faisant tourner à la main la bobine d’une petite machine magnéto. Dans le second, d’un poids moins considérable, un trembleur permet de lancer des courants de l’autre poste, et attirer l’attention même au milieu du bruit; des piles sèches d’un type spécial sont naturellement employées.
- La série d’appareils constituant chaque poste est renfermée dans une boîte que le soldat porte à l’aide d’une bretelle, et, tout en marchant, il laisse dérouler un fil recouvert de soie, destiné à le relier à l’autre poste.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard desitaliens, 31
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXIII)
- SAMEDI 24 AOUT 1889
- N° 34
- SOMMAIRE.— Le Congrès international des électriciens ; A. Palaz. — L’électricité domestique ; E. Dieudonné. — Note sur la transmission du travail au moyen des courants alternatifs ; M. Leblanc. — Les applications de l’électricité aux chemins de fer à l’Exposition universelle ; M. Cosmann. — Les locomotives à l’Exposition ; M. Deprez. — Les alternateurs ; G. Richard, —Travaux du Congrès des électriciens. — Chronique et revue de la presse industrielle: États-Unis.— Revue des travaux récents en électricité: Sur une loi générale de l’induction dans les circuits dénués de résistances, par M. G. Lippmann. — Enregistrement photographique des indications des compteurs électriques, par M. Walker. — Faits divers.
- LE CONGRÈS INTERNATIONAL
- DES ÉLECTRICIENS
- Au moment où paraîtront ces lignes, le Congrès international des Électriciens de 1889 tiendra sa première séance. Les savants français et étrangers qui prendront part à ses délibérations vont, pendant les huit jours qu’il durera, échanger leurs opinions sur les diverses questions qui sont actuellement à l’ordre du jour de la science et de la technologie électriques. De cet échange d’opinions et d’idées diverses, de ces huit jours passés en commun, il est probable qu’il n’en résultera pas seulement un progrès pour la science et la technologie électriques, mais aussi un progrès dans les relations individuelles des participants au Congrès ; pour ceux-ci, la création de nouvelles relations et le renouveau donné aux anciennes sont des résultats dont l’importance finale pour la science elle-même peut être mise en parallèle avec les résultats purement scientifiques : Nul n'ignore, en effet, l’influence d’un échange continu d’idées entre les savants qui s’occupent du même sujet. Espérons donc que le second Congrès international des Électriciens aura, à ce point de vue particulier, des résultats aussi
- satisfaisants, si ce n’est plus, qu'au point de vue purement scientifique.
- Quels résultats peut-on attendre du Congrès qui va s’ouvrir? C’est une question qui a été posée nombre de fois et à laquelle il est difficile de donner. une réponse bien satisfaisante. Avant d’y répondre, il faut d’abord examiner quelles ont été les intentions de ses promoteurs.
- On sait que le Congrès actuel est dû à la Société internationale des Électriciens; sur son initiative, le ministre du Commerce et de l’Industrie a décidé officiellement la réunion du Congrès et a constitué un comité d’organisation chargé de préparer le programme des- questions à étudier.
- Ce comité de 30 membres, sous la présidence de M. Mascart, a élaboré ce programme sur les bases les plus larges. Nos lecteurs en ont déjà pris connaissance puisqu’il a été publié il y a quelques mois déjà; nous en donnerons cependant plus loin les principales dispositions en les discutant rapidement, car il n’est pas sans intérêt de les rappeler au moment de l’ouverture du Congrès.
- On a beaucoup critique la décision de la Société internationale des Électriciens ; des critiques très vives, , trop vives même ont vu le jour. On a attaqué non seulement le futur Congrès, mais la Société qui en provoquait la réunion. De toutes
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- ces attaques cependant, il n’en est rien resté car les avantages d’une réunion comprenant la majorité des électriciens, hommes de science ou industriels, sont trop évidents pour être longtemps méconnus.
- On a' dit entre autres, qu’il n’y avait aucune question sur laquelle une entente internationale officielle fut nécessaire. L’œuvre du Congrès de 1881 a été considérable, chacun le reconnaît; mais ce n’est pas un motif pour qu’aucune réunion internationale analogue ne puisse avoir lieu sous prétexte que la Science électrique ne demande plus une unification des mesures.
- 11 n’est pas dit que toutes les discussions du Congrès doivent nécessairement se clôturer par des vœux qui sont purement platoniques dans la grande majorité des cas, ou par des résolutions munies de l’estampille officielle. Nous croyons être dans le vrai en disant que cette interprétation du but du Congrès est loin d’être celle des organisateurs.
- Le Congrès doit être une réunion des électriciens de tous les pays discutant les questions qui sont actuellement à l’ordre du jour, chacun apportant le fruit de ses études ou de son expérience; il est évident que cet échange de vues ne peut avoir que des résultats excellents. 11 peut être banal de rappeler l’adage « Du choc des opinions jaillit la lumière », mais dans cette circonstance, il représente si bien la tendance du futur Congrès que nos lecteurs voudront bien nous pardonner de l’avoir fait.
- Le programme que la commission d’oganisa-tion a élaboré est assez vaste pour que' les séances des diverses sections soient suffisamment nourries et pour qu'on soit à peu près certain d’y assister à des discussions contradictoires brillantes. C’est même un reproche qu’cn a fait à ce programme d’être trop détaillé et par là même trop précis.
- Le reproche est bien mal fondé, car en précisant les points du programme, la commission d’organisation a permis aux électriciens désireux de prendre part aux délibérations du congrès, de rassembler des documents suffisants pour intervenir d’une matière utile et pour donner ains plus d’intérêt et plus d’importance aux séances.
- « Daqs le programme qu’elle a préparé, dit la circulaire d’invitation au congrès, la commission d'organisation n’a pas eu la prétention d'indiquer toutes les questions sur lesquelles une entente oü
- tout au moins une échange de vues est désirable et encore moins celle d’imposer des limites au champ d’activité du Congrès. Elle a voulu simplement appeler l’attention sur celles qui lui paraissent d’un intérêt plus général et plus immédiat. Nous croyons répondre au sentiment unanime des électriciens en mettant en première ligne les questions suivantes : mesure pratique de l’énergie électrique sous toutes ses formes ; mesure du courant en valeur absolue avec l’étalon de reproduction facile; compteurs’d’électricité pour les courants continus et alternatifs ; évaluation pratique de l’éclairement ; définition des constantes d’une machine au point de vue commercial, etc. »
- Conformément à la division du Congrès en six sections, le programme comporte aussi six parties principales, savoir :
- i° Mesures ;
- 2° Machines d’induction, transformations, distribution ;
- 3° Electro-chimie ;
- 4° Eclairage;
- 5° Télégraphie, téléphonie, applications diverses ;
- 6e Electro-physiologie.
- Sur les questions soumises à la première section, il y a peu de chose à dire. Lé programme porte :
- Unités. — Travaux récents sur l’unité de résistance; rapport des unités du système électromagnétique et du système électro-statique ; nouvelles unités pratiques.
- Instruments de mesure des diverses grandeurs électriques. — Courant, résistance, force électromotrice, capacité, coefficient d’induction, champ magnétique, puissance, énergie.
- Étalons pratiques de courants et force électromotrice.
- Le Congrès se prononcera-t-il sur la valeur de l’ohm légal et décidera-t-il qu’il y a lieu d’adopter pour sa définition !a résistance à o degré de la colonne de mercure d'un millimètre carré de section dont la longueur correspond à la moyenne des récentes déterminations (106,30 cm. environ)? C’est ce qu’il n’est pas possible de préjuger. Cependant il est peu probable que la valeur de l’ohm légal soit modifiée quels que soient les arguments que l’on puisse émettre en faveur de cette modification.
- Quant au rapport des unités du système électromagnétique et du système électro-statique, le
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- Congrès aura sans doute à discuter les résultats obtenus dans ces dernières années par les principaux physiciens qui se sont occupés de cette question. Adoptera-t-il un nombre définitif auquel il donnera sa sanction officielle ? L’importance de ce rapport est plus scientifique que pratique, en sorte que la nécessité de cette sanction est très problématique; en tout cas l'exemple de l’ohm légal n’est pas pour encourager le Congrès actuel à adopter une valeur déterminée] et à lui donner en quelque sorte une sanction légale. Avant d'en arriver là il faut attendre que la valeur qu’on adoptera soit exacte à un millième ou à un dix-millième près ; or, malgré les grands progrès réalisés dans les mesures de ces dernières années, on n’en est pas encore là.
- 11 est évident que le Congrès n’aura qu’à donner sa sanction aux unités pratiques qui sont devenues depuis le dernier Congrès d’un usage courant ; parmis celles-ci le watt a acquis depuis longtemps droit de cité dans la terminologie électrique. Quant à l’unité d’induction propre, il sera très avantageux d’arriver à une entente; on adoptera sans doute le quadrant qui est déjà très usité.
- Sur les questions qui précèdent nne entente est possible et même désirable ; des décisions pourront être piises.
- 11 n’en est pas de même pour les autres qui ne peuvent donner lieu qu'à un échange d’idées. On ne voit pas bien en effet, le Congrès adoptant telle ou telle méthode de mesure qui serait alors la méthode officielle à l’exclusion de toutes les autres, ou décidant que tel appareil construit par tel fabricant aurait seul sa haute approbation. Mais on voit très bien le profit qui résultera pour la science d’une discussion approfondie des méthodes de mesures, de leurs avantages, de leurs inconvénients comme de l’exposé des expériences faites par les électriciens présents avec divers appareils de mesures plus ou moins appréciés.
- Les méthodes de mesures, les appareils sont éminemment perfectibles en sorte qu'on ne peut pas entraver le progrès en déclarant qu’une méthode et qu’un appareil déterminés sont assez parfaits pour satisfaire à tous les besoins de la science.
- La deuxième et la troisième sections ne peuvent donner lieu qu'à une discussion technique et scientifique. Tout au plus pourrait-on arriver à
- une définition uniforme de certains facteurs, par exemple du rendement des machines.
- On ne peut donc pas s’attendre à ce qne la deuxième et la troisième section prennent des décisions définitives ; tout au plus se borneront-elles à émettre quelques vœux. Espérons même qu'ils ne seront pas trop nombreux afin qu’ils ne courent pas trop le risque de rester à l’état de lettre morte.
- Voici les questions qui seront soumises à ces deux sections :
- « Progrès récents dans la théorie et la construction des machines génératrices et réceptrices.
- — Calcul de leurs éléments. — Procédé de régulation automatique. — Définition et mesure du rendement.. — Comparaison des machines à courant alternatifs et à courants continus.
- Systèmes de distribution. — Canalisation.
- Stations centrales. — Machines à grande puissance comparées aux machines de puissance réduite. — Machines de réserve. — Avantages et inconvénients des liaisons électriques et mécaniques des machines entre elles.
- Piles et accumulateurs. — Types employés dans l’industrie : force électromotrice, débit, capacité, durée. — Prix de revient de l’énergie électrique.
- Electrolyse. — Force électromotrice nécessaire à l’électrolyse des composés usuels. — Galvanoplastie. — Séparation et affinage des métaux.
- Électro-métallurgie. — Fourneaux électriques.
- — Soudure électrique.
- Parmi les questions soumises à l'examen de la quatrième section du Congrès, un certain nombre d’entre elles donneront sans doute lieu à une décision officielle du Congrès. En 1884 la Conférence internationale des unités électriques adopta l’étalon Violle comme unité absolue de lumière ; on a essayé dès lors de le rendre pratique, mais sans y parvenir d’une manière complète. Il en est résulté qu’aujourd’hui encore on estime toujours en car-cels ou en bougies l’intensité lumineuse d’un foyer quelconque. Cependant plusieurs étalons ont donné depuis lors des résultats très satisfaisants ; il faut citer en première ligne l’étalon au pentane qui est en grande faveur en Angleterre mais auquel il manque une section légale ;on peut également citer l’étalon à acétate d’amyle bien que par sa couleur rougeâtre, son emploi soit forcément très limité. Le Congrès sera sans doute appelé à se prononcer sur cette question.
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- Il devra également préciser les divers facteurs qui sont à la base de la photométrie et donner des règles pour les mesurer; la mesure de l’éclairement donnera sans doute lieu à des discussions très animées. 11 est toutefois une chose certaine, c’est que le besoin d'une unification dans la nomenclature et le système de mesures en photomé-trie se fait impérieusement sentir; actuellement ceux qui font des mesures photomètriques sont rarement d’accord pour les principales définitions; il en résulte une confusion que le Congrès doit faire disparaître.
- Le détail des questions qui seront discutées par la quatrième section est le suivant :
- Éclairage des habitations, desateliers,de la voie publique.— Éclairement nécessaire dans chaque cas. — Sa mesure. —Distribution et intensité des sour-cesàemployer. — Comparaison entre l’arc voltaïque et les lampes à incandescence. — Lampe à incandescence de grande intensité.
- Régulateurs. — Moyens à employer pour diminuer les résistances entre les sources et les lampes.
- Lampes à incandescence. — Procédés nouveaux de fabrication, leur influence sur le rendement et sur la durée.
- Mode d’exploitation des stations centrales.
- Les membres du Congrès inscrits dans la cinquième section devront s’occuper de bien des questions diverses, sans avoir nous semble-t-il de décision officiélle à prendre.
- Les questions du domaine de la télégraphie sont plutôt, du ressort d'un Congrès télégraphique officiel, que de celui d’un Congrès dès électriciens ; la télégraphie est trop devenue une affaire administrative pour que des décisions prises en dehors de l’administration puissent avoir une influence sensible.
- Reste cependant la question des paratonnerres. Verrons-nous des débats aussi passionnés que ceux que se livrent depuis une année en Angleterre, les partisans èt les adversaires des théories admises [usqu’à maintenant? Nous y comptons un peu, mais nous ne l’espérons pas trop, car s’il en était ainsi les autres questions à l’ordre du jour de la section seraient forcément bien écourtées.
- Quant à la téléphonie, la construction des lignes et l’organisation des bureaux centraux feront sans doute les frais de la discussion. Celle-ci sera sans doute très nourrie et si les représentants étrangers de la téléphonie sont aussi nombreux qu'on est
- en droit de l’espérer nous pouvons nous attendre à un résultat remarquable par suite de la foule de renseignements et de documents qui seront jetés dans la discussion.
- Voici d’ailleurs les diverses questions dont la cinquième section aura à faire l’étude.
- Télégraphie. -- Emploi des machines à la production des courants. —Établissement, emploi et durée des lignes souterraines ou sous-marines. — Lignes aériennes. — Appareils à transmission rapide. — Appareils multiples, — Paratonnerres.
- Téléphonie. — Perfectionnements dans les téléphones et les microphones. — Piles;
- Établissement des lignes. — Effets d’induction. — Téléphonie à grande distance ;
- Organisation des bureaux centraux.—Commutateurs;
- Postes d’abonnés et cabines multiples. — Emploi d’une seule ligne pour plusieurs postes ;
- Règlements de service. — Statistique et légis-letion.
- Applications diverses. — Horloges électriques ; chronographes. — Enregistreurs. — Signaux. — Applications â la guerre, à la marine, aux travaux publics. — Courants telluriques.
- Nous ne mentionnerons que pour mémoire la sixième section qui s’occupera de l’électrorphysio-logie bien que, par exemple, l’emploi de l’électricité, pour l’application de la peine capitale, puisse donuer lieu à une discussion internationale pleine d’actualité. 11 convient cependant de citer parmi les questions qui offrent un intérêt industriél important l’étude des précautions à prendre dans les installations électriques.
- On peut voir, par ce qui précède que le second Congrès des électriciens ne péchera pas par défaut de travail. Nos lecteurs qui ne participeront pas à ses séances pourront s’en assurer, d’ailleurs, par les comptes rendus que nous publierons aussi rapidement que possible. Ces comptes rendus serviront, nous en sommes sûr, à infliger un démenti formel à ceux qui, en doutant de l’opportunité de ce Congrès, vont même jusqu’à nier l’importance et l’influence de ces grandes assises de la science et de l’industrie électriques.
- A. Palaz.
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- L’ELECTRICITE DOMESTIQUE
- En parcourant dans tousses méandres le champ dévolu à la classe 62 de l’Exposition, un visiteur attentif trouvera l’occasion de faire bonne moisson de renseignements utiles. Il remarquera, modestement installés dans des vitrines sans prétention ni apparat, de nombreux appareils répondant aux besoins de la vie domestique ?
- Voulez-vous, par exemple, être prévénu de l’heure où il est nécessaire d’être prêt pour un
- départ, un rendez-vous, le commencement ou la fin d’un service?
- Vous avez sous la main la pendule réveil signal électrique de M. Gorges, d’une simplicité telle qu’elle est un gage certain de bon fonctionnement.
- L’appareil se compose d’un mouvement d’horlogerie avec ou sans sonnerie dont le cadran (fig. 1) est percé près de sa périphérie d’une série de trous A' munis de canons en cuivre rivés sur la face interne du cadran et recouverts d’un cercle B (fig. 2) percé de trous taraudés en concordance avec ceux du cadran A.
- Fig. 3
- fig,4
- Au point C se trouve une roue ayant 8 dents, dont la fonction consiste a interrompre êt rétablir alternativement la communication du courant d’une pile, avec le cercle B.
- La roue des heures est munie d’une aiguille en cuivre D fixée sur le canon de l’aiguille des heures ; ces deux aiguilles cheminent ensemble l’une en dessus, l’autre en dessous du cadran A.
- L’aiguille D porte à son extrémité un fragment de matière isolante sur lequel est montée une roue D' en forme d’étoile avec un point de contact très restreint sur l’aiguille D; en outre, elle est pourvue d’une tige D' faisant avancer la roue D' d’une dent toutes les 12 heures.
- Toutefois le contact ne se produit que toutes les deux dents, il en résulte que le courant ne s’établit ou ne s’interrompt qne toutes les douze heures. On peut, à volonté, obtenir l’une ou l’autre de ces actions en poussant la petite aiguille A' du cadran A (fig. 1) sur R (réveil) ou sur O (silence).
- Pour faire fonctionner l’appareil, on introduit une tige en cuivre taraudée à son extrémité dans une ouverture quelconque du cadran ; elle se visse dans le cercle B qu’elie traversera. Celui-ci étant relié par l’intermédiaire delà roue Càun des pôles de la pile (fig. 3), si l’aiguille D vient à passer en face de cette fiche, le contact s’établira entre elle et la roue dentée de l’aiguille D qui pivotera sous l’action du mouvement. En même temps, la dent opposée passant sur le point de contact de l’aiguille D le circuit de la pile se trouvera fermé et la sonnerie ou tout autre signal fonctionnera.
- Le point de contact a été établi de façon que le signal soit donné pendant 35 à 40 secondes; mais on peut, soit en diminuer la durée au moyen de l’interrupteur à main (fig. 4) qui remplace l’interrupteur automatique dans les pendules qui n’en sont pis pourvues, soit l’augmenter et ne produire d'interruption qu’après la perception du signal.
- Le signal peut être donné arbitrairement dans
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- une seule direction ou dans des directions multiples.
- Un simple exemple montrera l’utilité et la fécondité des applications de cet appareil.
- Un voyageur arrivant à l’hôtel et occupant la chambre 10 demande à être réveillé à trois heures
- du matin. Une fiche sera aussitôt vissée dans le trou en regard de trois heures. En même temps, on aura soin d’inscrire sur un registre ou une ardoise, trois heures et à la suite le n° io. Postérieurement, d’autres voyageurs demandent à partir à la même heure, il suffira d'écrire sur la même ligne les numéros des chambres, de même pour toute autre
- Fig. i
- heure quelconque. Ainsi présenté, le tableau indiquera au garçon de service quelle porte il doit heurter à chaque signal.
- Lés compagnies de chemin de fer, d’omnibus et de bateaux pourraient utiliser cet appareil à l’émission de signaux nécessaires à l’exécution du service. Si l'on avaità produire des signaux réguliers toutes les 2, 3, 4, 5 minutes etc; il suffirait
- de monter l’aiguille de contact, sur l’aiguille des minutes au lieu de l'aiguille des heures.
- Controleur de rondes
- Le contrôleur de ronde du même auteur est extrêmement intéressant.
- rc
- Fig. »
- Cet appareil se compose d’un mouvement d’horlogerie à échappement à cylindre A (fig. 3) dont le cadran en papier B est tournant.
- Ce cadran ainsi que la contre plaque B' et la rondelle de soutien C sont montés sur le canon de l’aiguille des heures, il est maintenu en place pai
- Fig. 8
- la pointe C', il passe dans une rainure du pont D de façon à être soutenu en dessus et en dessous. A l’extrémité du pont il existe un trou D' que traverse une aiguille placée en arrière du cadran.
- Cette aiguille est mise en mouvement par une hélice fixée sur la roue de cheville du mouvement elle même actionnée par un levier monté sur la détente. Ce dernier est soulevé par l’arma-
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- ture P (fig. 6) montée sur pivot et placée entre deux électro-aimants G et G' fixées sur la platine de derrière.
- Les mouvements de l'armature tantôt vers la droite tantôt vers la gauche produisent des déclenchements successifs qui actionnent l’aiguille E laquelle vient pointer sur le cadran l’heure à laquelle on a appuyé sur le bouton fermant le circuit de l’un ou l’autre des électro-aimants.
- Aux trois bornes H aboutissent les fils d’une pile dans le circuit de laquelle se trouve une série de boutons d’appel (fig. 9) placés en nombres pairs dans diflérents postes.
- Le cadran porte sur son recto (fig. 7) les heures en chiffres arabes et au verso (fig. 8) les mêmes divisions en caractères romains pour faciliter la lecture du pointage.
- Le veilleur chargé de faire les rondes devra par-
- Fig. 9
- tir à une heure convenue, ou Bien lorsque le réveil lui en donnera le signal. Il aura à suivre un itinéraire déterminé pour presser tous les boutons qu’il rencontrera sur sa route. A chaque fermeture du circuit, le courant animant un des électroaimants attirera la pièce P, ce déplacement soulèvera le levier de détente qui mettra en mouvement la roue des chevilles dont l’hélice poussera l’aiguillle E contre le cadran. Après perforation du papier, l’aiguille refoulée par un ressort placé sur le platine d'avant reprendra brusquement sa position primitive et se retrouvera prête à un nouvel appel, mais seulement lorsque le veilleur appuiera sur un bouton fermant le circuit de l’autre électro-aimant de façon à attirer l’armature P en sens contraire.
- Tous les boutons de rangs pairs sont reliés à un des électro-aimants et tous les boutons impairs à l’autre, le veilleur devra par conséquent, presser un bouton pair puis passer à un bouton impair et ainsi consécutivement pour obtenir le fonction-
- nement de l’appareil et par suite le pointage du cadran. Il n’y a donc aucune négligence possible qui ne soit accusée.
- MICRO-TÉLÉPHONES.
- L indiscret, — L’oreille du maitre,
- Les noms donnés par M. Gorges à ces appareils indiquent l’originalité de leur emploi et dispensent de toute explication. Ils se composent
- tous deux d'un microphone genre Hughes, d’un téléphone montre et d’une pile.
- Le premier (fig. 10), dissimulé sous l’apparence d’un tableau contient un microphone dans une position horizontale, enfermé dans une boîte sar la plaque vibrante de laquelle est peint un paysage. L’inclinaison du tableau donne une très grande sensibilité au microphone, tous les sons sont reproduits dans le récepteur avec une très grande fidélité.
- « L’oreille du maître » (fig. 11) a emprunté l’aspect trompeur d'un thermomètre. Il contient un microphone vertical blotti derrière l’ampoule de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- verre du tube et placé de façon que les ondes sonores produites dans son voisinage puissent facilement l’influencer.
- Ce thermomètre possède, en outre, dans son emplacement réservé au-dessus du microphone, un tube à mercure placé dans le circnit d’une pile. Les fluctuations de la colonne mercurielle sous l’influence de la température, établissent un contact accusé par un mode d’avertissement quelconque. C’est un avertisseur d’incendie. La double fonction de cet appareil peut être utilisée dans un bureau, des magasins, ateliers, etc.
- La série d’instruments que nous venons de passer en revue témoigne d’un véritable esprit de r'è-
- Fig. 11
- cherches de la part de l’inventeur qui expose plutôt comme amateur que comme constructeur. Ajoutons que ces appareils sont construits avec goût et simplicité,
- Em. Dieudonné.
- NOTE
- SUR LA TRANSMISSION DU TRAVAIL
- AU MOYEN DES COURANTS ALTERNATIFS (')
- BUT DE CETTE NOTE
- Les armatures des machines à courants alternatifs sont généralemdnt fixes et ne comportent aucune partie nue ni aucun contact glissant.
- (.') Un résumé de cette note a été publié dans les Comptes-Rendus de l’Académie des Sciences (n‘ du 29 juillet 1889). Voir La Lumière Electrique du 10 août 1889,
- Ce sont là des conditions éminemmment favorables à la production de courants de très-haute tension, même avec de petites machines, car il est très-facile d’isoler les unes des autres les diverses spires de l’armature.
- D’un autre côté, l’expérience a démontré qu’il est beaucoup plus facile d’isoler un conducteur parcouru par un courant alternatif qu’un conducteur parcouru par un cÔurant continu.1
- II résulte de ces deux remarques que l’emploi des courants alternatifs serait très avantageux dans les applications du transport électrique de la force, si l’on disposait de moteurs à armatures fixes doués de toutes les propriétés des moteurs à courants continus actuellement en usage.
- Nous nous proposons dans cette note de montrer comment on peut réaliser un semblable moteur.
- PRINCIPE DE LA SOLUTION PROPOSÉE
- Pour que le sens du couple développé sur l’axe d’une dynamo alimentée par un courant alternatif ne dépende que de l’intensité de celui-ci, il faut et il suffit que les pôles des inducteurs changent de signes en même temps que le courant change de sens.
- Si l’on veut y arriver en lançant un courant alternatif dans les inducteurs, les phénomènes de self-induction déterminent un accroissement apparent très considérable de la résistance du circuit, et, à moins d’augmenter dans la même proportion la force électromotrice de ce courant, et, par suite, l’importance du matériel générateur, l’intensité du courant qui traverse les inducteurs est extrêmement faible.
- On peut obtenir le même résultat en employant’ comme inducteur un anneau Gramme dont les balais puissent prendre un mouvement de rotation. En lançant un courant continu dans l’anneau par l’intermédiaire des balais, on déterminera deux pôles dont la position dans l’espace ne dépendra que de celles des points dé contact des balais avec le collecteur.
- Si l’on fait tourner ces balais, les pôles tourneront avec eux.
- Si l’on se sert de ces pôles pour réagir sur un induit fixe traversé par un courant alternatif, les forces qui s’exerceront entre les deux circuits seront toujours de même sens, si les balais font un demi tour* et* par suite, si les pôles se renversent
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- au bout d’un temps égal à la durée d’une alternative du courant.
- Dans ce cas, au lieu de renverser le courant dans tout le circuit inducteur à la fois, nous le renverserons successivement dans toutes les bobines consécutives de l’anneau. Mais le courant n’est renversé dans chaque bobine qu’au moment où elle se trouve située parallèment à la direction du (lux de force magnétique créé dans l'anneau, et où elle n’est plus traversée que par le petit flux qu’elle engendre elle-même. On sait qu’on peut réduire alors, autant que l’on veut, les effets nuisibles de la self-induction en divisant le circuit de l’anneau en un nombre de bobines élémentaires
- t
- de plus en plus grand.
- Quant à la force électromotrice, toujours de même sens, nécessaire pour déterminer le passage d’un courant continu dans l’anneau, nous démontrerons plus loin qu’elle s’y développe spontanément sous l’influence du courant alternatif lancé dans l’armature et du redressement effectué parla rotation des balais. Ceux-ci doivent donc être reliés entre eux par un court circuit.
- Nous sommes ainsi conduits à la conception suivante :
- DISPOSITIONS GÉNÉRALES DU SYSTÈME PROPOSÉ
- Le moteur sera analogue aux machines Gramme à courants alternatifs, il comportera comme elles une armature en forme d’anneau qui sera fixe et recevra le courant alternatif.
- Les inducteurs seront remplacés par un second anneau du genre Gramme, Paccinotti ou Siemens, dont les diverses bobines seront reliées aux touches successives d’un collecteur. Cet anneau sera calé sur l’axe de la machine et situé à l’intérieur du premier.
- Un manchon fou sur l’axe portera autant de balais frottant sur le collecteur que l’on voudra déterminer de pôles dans l’anneau et l’armature d’une petite dynamo à courant alternatifs (du genre de Méritens, par exemple,) qui sera excitée par des aimants permanents extérieurs. Cette armature sera montée en tension dans le circuit de la première, elle tournera synchroniquement avec la génératrice et entrainera les balais dans son mouvement.
- THÉORIE DE LA MACHINE
- L — Une force électromotrice toujours de même
- sens et proportionnelle à la vitesse des balais par rapport au collecteur est développée dans Vanneau inducteur.
- Désignons par :
- 1 l’intensité du courant alternatif qui traverse l’armature et soit
- I = A s:n 2i|
- £2 la vitesse de rotation de l’anneau ;
- M le coefficient d’induction mutuelle de l’anneau et de l’armature.
- La vitesse de rotation des balais étant telle que le coefficient M passe d’une valeur maxima y. à
- T
- la valeur o pendant le temps - nous pourrons poser
- M = {jl sin 2 r. (y —
- la différence de phase y ne dépendant que de la position des balais dans l’espace lorsque l’on a 1 = 0.
- A l’époque t, la force électromotrice déterminée dans l’anneau par les variations du courant alternatif qui traverse l'armature de la machine a pour expression.
- Nous avons
- ,, d I 2 ir Mrfl =
- lit . . (t \
- y, A sin 2 it 1 = — 9y.
- Pendant que les balais sont en contact avec les mêmes touches du collecteur, l’anneau tourne d’un certain angle et le coefficient M varie.
- S’il tournait avec la vitesse i, la variation du coefficient M pendant le temps dt serait
- 2 h
- y cos
- dt
- S’il tournait avec la vitesse serait fois plus petite, soit
- (t)
- 1 cette variation
- 2 ir y COS 2 TC
- dt
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- H tourne avec la vitesse Q, on aura donc
- = 2 71 £ï |A COS 2 71 ^
- 11 vient
- mJ7+ l^ = V'AAsin2"(ï-,,)C0S27CT
- -f 2 7C Q (A A COS 2 7C ^ — 9^ sin 2 tt ^
- = 2 ic (jl A sin 2 ic ç sin3 2 ic I — i; cos3 2 ic + 2 IC (JL A COS 2 IC ç + û) s!n 2 71 COS 2 71 ^
- Posons
- jj. = O + a
- en désignant par a la vitesse relative des balais par rapport au collecteur, nous aurons
- M + 1 = 2 h (jLA^acos2ic<j)sin4ii^ —^sin2ii(î)cos47c0
- a t t
- + 2 h (jl A - cos 2 ti 9 sin 4 n ;p — 2h|jlAo sin3 2n ^
- Posons
- (a-0 COS 2 71 Ç — K COS 4 71 Ç
- d’où
- K*
- ^ sin 2 il 9 = K sin 4 7c ç
- = ^ + ^Q—tang 4 ce 9 = .
- M
- T(°-0
- Il vient :
- ^-! = 27C(iKAsin47i^ — 9^— 2 tc a ja A sin 2119 sin3 271^
- Le premier terme est périodique et sa période est deux fois pluscourteque celle du courant alternatif. Le second est toujours de même sens et est proportionnel à la vitesse relative, c. q. f. d.
- H. Résistance effective de l’anneau.
- Lorsque les balais viennent à s'appuyer sur deux touches consécutives du collecteur, le coefficient M varie brusquement par suite de la modification apportée au circuit.
- Nous supprimons un certain nombre de bobines
- du circuit et en introduisons autant d’autres, un instant après. Nous n’avons pas à nous préoccuper des premières puisqu’elles ne font plus partie du circuit et que le flux engendré par elles ne le coupe pas. Quant aux secondes elles viennent d’être fermées sur elles-mêmes, l’intensité du courant qui les traverse est nulle et il faut que nous lui rendions la valeur qu’elle doit avoir.
- Supposons qu’il n’y ait que deux balais : désignons par 2 n le nombre des bobines qui entourent l’anneau, soit l le coefficient de self-induction de chacune d’elles et soit l'l'intensité du courant qui traverse l’anneau.
- Chaque fois qu’une bobine sera fermée sur elle-
- 1 /i'V
- même, son énergie intrinsèque - / I —J sera perdue et il faudra la lui restituer lorsqu’on l’introduira à nouveau dans le circuit.
- Lorsque les balais auront fait un tour sur le collecteur, chacun d’eux aura fermé 2n fois une bobine sur elle-même.
- La perte d'énergie résultant de ce fait sera :
- 1 ,/i'v ni I'«
- 4«x-/(-j
- La vitesse relative des balais par rapport au collecteur est a, la partie d’énergie par seconde sera donc
- a n l I'3
- Conséquemment, les choses se passeront comme si la résistance réelle R' de l’anneau était devenue :
- R o«J 2
- (Nous savons que l est proportionnel au carré du nombre de spires de chaque bobine. Par conséquent, si nous multiplions par K le nombre de bobines en divisant par K le nombre des spires de chacune d’elles, nous diviserons le terme a ni par K. Nous pourrons donc rendre ce terme aussi petit que nous voudrons).
- III. Intensité moyenne du courant toujours de même sens développé dans l’anneau.
- Désignons par L" le coefficient de self-induction de l’anneau.
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- Si les balais tournants sont reliés entre eux par un court circuit, on aura toujours
- (R'+ ~) r + i.'+mÿ-t + i dM
- d t
- dt
- d’où
- , a n l\ ,, , ,, d l' . . . , t
- R + —— j 1 + L' = 2 7t a [a A s:n 2 it ç sin3 2 jt ;
- — 2 71 u A K sin 4 tt
- L’expression de l’intensité I' comprendra nécessairement un terme constant et un terme oscillatoire. Le second sera d’autant plus petit que le coefficient U sera plus grand et la période T plus courte. Le premier a seul de l’intérêt pour nous, et nous allons le déterminer Nous aurons
- (R'+“-^)J Ydt+\J(\,— I,)=2«a|iAsin2irç>^ sin3it^rf< — 2 it (i A K —— cos 4 7c ^
- Les seconds termes des premier et deuxième membres de cette équation ne croissent pas indéfiniment avec le temps.
- Au contraire, les premiers termes grandissent toujours.
- Donc, en faisant / très long on pourra écrire :
- ^R“ 2tox|iA sin 2jiç^ sin* 2 n^dt
- On a
- S:
- sin*2it = rf^
- T 2 ic
- d’où en négligeant le terme oscillatoire :
- X
- I ' d1>
- 71 a |a A sin 2 n 9 t
- R' +
- a n /
- 11 en résulte que si les balais tonrnants sont reliés entre eux par un court circuit, l'anneau inducteur sera traversé par un courant toujours de
- même sens et dont l’intensité moyenne aura pour expression
- n « (t A sin 2 71 9 -R'+
- 2
- IV. Expression de l'intensité du courant alternant qui traverse l’armature de la machine en fonction de la force électromotrice développée entre ses bornes.
- La valeur de la portion Q du flux de force magnétique émis par l’anneau inducteur qui traverse l’armature de la machine a pour expression
- Q = |a A' sin 2 n ^
- Si l’on désigne par
- E la différence de potentiel maintenue à l'époque t entre les bornes de l'armature,
- R la résistance de cette armature,
- L son coefficient de self-induction on aura à chaque instant
- E-R,+Ln+§
- ou bien
- E = RA sin 2 71^ + ^?LA cos 271^. + ^ [A A' cos 277^—
- OU
- E = sin 2*^RA+ ~ p. A' sin 2 it + ^j?cos 2 (L A + 1* A' cos 2 % <p)
- Les choses se passeront comme si la résistance réelle de l’armature était
- R 4- ^jjr [a sin 2 7i ç
- et son coefficient de self-induction
- A'
- L + (A COS 2 71 Ç —
- La résistance apparente du système sera donc
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- étant donné que l’on a
- A' ir et pi sin 2 st y
- R' +
- a ni
- /. 2 sc a (J.1 sin 2 st y -i* 4 sc* r-, sc a ja* cos 2 sc e-j*
- V [+ (^¥)]+- [ +^Tr]
- L’amplitude E„ des oscillations de la force électromotrice nécessaire pour déterminer un courant d'intensité
- Si l’on maintient constante l’intensité du courant alternatif, le travail moyen fourni par seconde ^ sera maximum lorsque l’on aura
- a I, COS f oO, Q :
- 2 T
- On aura alors :
- A*
- I = A sin 2 m ^
- sera égale à
- p A d’où
- E.
- V. Expression du travail moteur développé sur l'axe de la machine
- Le travail développé sur l'axe de la machine au bout du temps t a pour expression :
- r*
- 6=2 / I l'rfM
- On a :
- 1 =* Asin2st 1 '= dM=2nQixcos2it^— y^ d
- d’où
- 6 = 4 sc*
- . a û ic* A* sin 2 sc y f't
- rr* ------—-----------------I i
- R' +
- SUS 2 7C y nt t ft \
- a l h J sin 2sc^cos2sc^ — yjdt
- ou en négligeant les termes oscillatoires
- _ . «Qu’A1 sin* 2 st a t
- 5b = 4 sc' -------- —
- R)+0^ 2
- Nons avons posé :
- ^ = û + a
- L’expfession ci-dessus peut s’écrire :
- % » 2 ** (l-q) ü t
- VT /
- ou
- 2 T* /
- R' + a n -2
- E*
- 2 T* (r< + CU^) TR+ —7^-—l* + l^LL*
- \ 3 ^ L T* (R'+ ^—)J 1
- VI. — Du rendement
- Le travail fourni par le courant alternatif a pour expression :
- f I E d / = A E„ Ç sin 2st sin 2sc ^ rf <
- *o Jo ' '
- J
- en appelant <p la différence de phases entre les oscillations de la force électromotrice et celles de l'intensité.
- D’où, en négligeant les termes oscillatoires :
- s:
- I E d t = A E, - cos 2 sc (p
- Déterminons l’angle ©.
- Nous avons vu que l’on avait :
- E=sm 2ic^RA 4--^rjj,A sin2scy^+ ~y [LA4-|iA'cos2ityl cos2r
- Dans le cas actuel
- sin 2 st ç = i cos 2 st ç = o E = sin 2sc ^ ^RA+ |* A'^ + ~ LA cos 2 si ^
- D’autre part.
- A'.
- R' +
- a ni
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ou, puisque
- i
- a =* 2 T et
- * _______*_l* A
- 2 T (r' + )
- donc :
- [D . n* ix* i -i . t „ 2 -r. . t
- R + ----------> I sin 2 n = + L A cos 2 it ~
- T tf+M/J T T T
- On aura :
- nous trouvons, à ce point de vue, exactement dans les mêmes conditions qu'avec les machines à courants continus ordinaires.
- Vil. — Influence des phénomènes de self-induction sur la puissance du système
- Le travail fourni par seconde a pour expression :
- E, côs a it <|; = A
- [R+-^]
- E, sin a «• <|/ <=* ~ L A
- d’où :
- tang 2 n «J/ =
- R +
- T‘ R'+^
- R + --------ü----.
- T r/ a ii l
- COS 2 7t =
- . //ri ^ ^_J_V I 4 H*
- V( T’ R' + ^J T‘
- Dans toutes les machines, le coefficient de self-induction de l’armature est très petit par rapport à son coefficient d’induction mutuelle avec l’inducteur. D’un autre côté, ce dernier, divisé par la période de variation du flux, est toujours très grand par rapport à la résistance réelle des inducteurs.
- Nous n’avons, dans la construction de notre machine, 'qu’à donner aux éléments constituant les circuits inducteur et induit les mêmes dimensions relatives qu’on leur donne d’habitude. Dans la formule ci-dessus, le terme
- sera très petit par rapport au terme
- Le travail dépensé par seconde sera :
- - A E. cos a n ii 2 * T
- /r+^I—üL —\e.*
- ^ T R, + J
- 7 d . ** ' \* . 4**
- Le rendement aura donc pour expression :
- it* (i*
- Travail «udlU _ T-fc+îf)
- Travail dépensé R_______n» jji1___
- 2 2 T» ^R' +
- On voit qu’il tend vers l’unité lorsque le rapport devient très grand par rapport à R. Nous
- L’influence de la self-induction de l’armature sur la quantité de travail fournie par seconde sera donc très faible.
- Le rapport de la résistance apparente de la machine à sa résistance effective étant très voisin de i, elle se trouvera, au point de vue de la bonne utilisation des matériaux, dans des conditions presque identiques à celles des machines à courants continus ordinaires.
- VIH. — Sens de rotation de l’anneau par rapport aux balais
- Nous avons vu que l’on avait :
- «2,»(Ual û si",37»f
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pour que le travail développé soit positif, il faut, quelles que soient les valeurs de A et de «p, que l’on ait :
- d’où
- Q2 étant toujours positif, Q est nécessairement de même signe que i,.
- Donc :
- Là machine abandonnée à elle-même tendra toujours à tourner dans le même sens que les balais.
- Le couple moteur ira en décroissant au fur et à mesure que la vitesse ira en augmentant. 11 sera nul lorsque l’anneau tournera aussi vite que les balais.
- (f-Q)
- Q > 9
- Ci
- >ü*
- Vérification expérimentale
- Nous avons vérifié les conséquences de la théorie précédente sur une machine de M. Rech-niewski à courants continus. Son emploi était tout indiqué car ses inducteurs sont composés d’une série de lames de tôle isolées les unes des autres et ne peuvent être le siégé de courants de Foucault.
- La machine qui nous a servi était du type n° 7.
- Nous avons fait remplacer les bobines de ses inducteurs par dsux autres bobines ne cômprénant chacune que 100 spires de fil de 0,18 mm., afin que le coefficient de self-induction de ces bobines fut plus petit que celui de l’anneau.
- Nous avons rendu le porte-balais mobile autour de son axe. Une transmission lui communiquait un mouvement de rotation rapide.
- Un axe voisin entraîné dans la rotation de ce porte-balais par deux roues d’engrenage portant le même nombre de dents, supportait un commutateur.
- Celui-ci renversait deux fois par tour un courant fourni par des accumulateurs et qui était envoyé dans les bobines fixes.
- Les deux balais tournants étaient reliés par un court circuit renfermant un ampèremètre.
- Dans ces conditions, les bobines fixes remplissaient le rôle d’armature. Elles étaient alimentées
- par un courant alternatif dont la période était nécessairement égale à la durée d’une révolution des balais. On pouvait, en changeant le calage des roues dentées, donner à la différence de phases <f, dont il a été question plus haut, telle valeur que l’on voulait.
- 11 a été constaté que :
- Ie Dès que l’on faisait tourner les balais, la machine se mettait en mouvement d’elle-même;
- zt Le couple moteur était maximum pour <p = -j, nul pour <p = 0 et tendait toujours à entraîner l’anneau dans le sens de la rotation des balais.
- 3e L’ampèremètre intercalé dans le court circuit reliant les balais indiquait toujours le passage d’un courant continu, d’autant plus intense que le couple résistant développé sur l’axe de la machine était plus grand. (Lorsque la machine avait pris son maximum de vitesse, après avoir été abandonnée à elle-même, l’ampère-mètre indiquait encore un courant de 40 ampères) ;
- 4e La vitesse que prenait la machine abandonnée à el'e-même n’était jamais que très peu supérieure à la moitié de la vitesse de rotation des balais.
- La théorie que nous avons exposée se trouve donc justifiée par l’expérience.
- Conclusion
- Nous pensous avoir suffisamment fait comprendre, au début de cette note, les grands avantages que présenterait l’emploi des courants alternatifs dans les applications du transport électrique de la force.
- Nous espérons avoir donné le moyen de constituer un moteur à courants alternatifs qui, tout en permettant de profiter des avantages qui résultent de l’emploi de ces courants, ait un rendement aussi élevé et utilise aussi bien les matériaux que les moteurs à courants continus ordinaires.
- Nous n’avons fait d’ailleurs qu’appliquer la célèbre invention de M. Gramme, et combattre les effets de la self-induction, dans le cas actuel, en employant l’anneau muni d’un collecteur qui lui
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- avait servi à vaincré les mêmes effets dans les moteurs à courants redressés.
- Nous terminerons en faisant remarquer que le type de machine auquel nous avons été conduit et qui peut comporter une infinité de formes différentes, ne nécessite pas un organe de plus que toutes les dynamos à courants alternatifs munies d’une excitatrice spéciale qui sont journellement employées dans l’industrie.
- Maurice Leblanc.
- LES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ
- AUX CHEMINS DE FER A L’EXPOSITION UNIVERSELLE (Classe 61).
- I. Manœuvre électrique des aiguilles (suite)
- Les appareils que nous avons précédemment
- décrits (nos 25 et 31), pour réaliser la manœuvre des aiguilles au moyen de l'électricité, ne sont pas les seuls à citer. 11 y a, dans la section angla’sc, une très intéressante exposition d’appareils imaginés par M. Illius Timmis, et comportant, indépendamment des sémaphores exposés, un système de manœuvre électrique des lames d’aiguilles, qu’il paraît utile de rapprocher de ceux dont il a été question dans les colonnes de ce journal.
- Ainsi que l'indique la figure 1, le solénoïde moteur agk est installé entre les lames de l’aiguille et mis en relation d’une part avec le levier M de l’aiguille, d’autre part, par l’intermédiaire des contacts b et c, fixés à ce levier et correspondant à ses deux positions, normale et renversée, avec le levier N du signal Z qu’on doit ef-facar ou maintenir à l’arrêt, selon la portion occupée par l’aiguille. Comme on le verra plus loin, à propos de la manœuvre électrique des signaux, le bras de ce sémaphore est également manœuvré par
- un solénoïde AV et éclairé la nuit par une lampe à incandescence O, complètement indépendante de la manœuvre du bas, de sorte que l’allumage ou l’extinction du feu se fait par l’envoi direct du courant, de même que la manœuvre du bars.
- Les contacts sont doubles sur tous les leviers de signaux et d’aiguilles, et c’est le levier qui, en
- passant entre eux, établit la communication électrique; on obtint ainsi ce résultat que le levier correspondant à la position de «voie libre» du sémaphore, enclanche le levier de l’aiguille dans sa direction normale et réciproquement.
- Les figures 2, 3 at 4 indiquent les détails des
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- solénoïdes et les organes qui servent à rompre le circuit ou à contrôler la position des lames.
- Quand l’armature a commence à se déplacer, pour passer de l’aimant h à l’aimant g, la came c (fig. 3 et 4) force la molette w à s’élever sur le plan incliné taillé en biseau et, imprime, par conséquent, un mouvement de recul à la tige b du contrôleur; les lame* d’aiguille se déplacent pendant que la molette w roule sur la partie horizontale de la came; puis, à la fin de la course, la molette descend sur le biseau opposé de la came, et le con-
- daiguille
- Fig, g ot S
- trôleur b pénètre dans le trou b, de manière à compléter le circuit du signal. Il en résulte que les signaux nécessaires sont condamnés ou immobilisés pendant tout le temps que dure la course des cames d’aiguilles et ne sont entièrement dégagés que si la came est complètement achevée. On obtient donc ainsi la même garantie qu’avec le verrouillage en retour dont nous avons exposé le principe dans un précédent numéro.
- Quant au passage du courant de l’aimant k à l’aimant q, il est réalisé automatiquement par le mouvement même de l’armature, qui, à l’aide des doigts eé', fait basculer le levier u de manière à couper le circuit du premier aimant et à mettre le second en communication, j
- Quand l’aiguille est dans la position indiquée par la figure 1, le courant passe de C en C\, Ct : si alors on amène le levier du signal de la position neutre et verticale, à la partie a, le courant est transmis du contact c a l’aimant U, le solénoïde du sémaphore fonctionne à son tour et le bras s’abaisse.
- L’appareil de contrôle électrique du signal se compose d’un commutateur à mercure qui actionne un répétiteur optique dans la cabine du si-gnaleur ; quand cet agent a constaté, par l’inspection de ce répétiteur, que le bras a obéi à la manœuvre du levier, il ramène ce levier à la position médiane, ce qui a pour effet, par l’interposition d’une résistance, de diminuer l’intensité du courant envoyé au solénoïde du signal, de 10 ampères à 1/2 ampère, intensité bien suffisante pour maintenir l’armature A collée à la bobine et pour équilibrer le contre-poids du bras sémaphorique.
- Heureusement, pour pouvoir modifier la position de l’aiguille, il faut préalablement amener le levier N à la position blt de manière à mettre le signal à l’arrêt.
- L’appareil complet est installé en vue de réaliser le block système et c’est dans cette hypothèse qu'ont été établis les calculs suivants indiquant, comme exemple, la dépense d’électricité nécessaire avec le système Timmis, dans l’exploitation de 322 kilom. de ligne, comprenant 20 stations, chaque station étant munie de 4 aiguilles et de 8 signaux, manœuvrés électriquement.
- Les données de ce calcul sont, d’après M. Timmis, les suivantes :
- i° 8 Signaux actionnés 50 fois par jour et maintenus effacés pendant 3 minutes chaque fois, la manœuvre d’effacement dure 2 secondes, et pendant ce temps, le courant doit avoir une intensité de 10 ampères, pendant la durée de la mise à voie' libre, c’est-à-dire pendant 3 minutes, le courant n’a plus qu’une intensité vingt fois moindre, soit 0,5 ampère ;|
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- 2° 4 Aiguilles, manœuvrées 40 fois par jour et nécessitant, pour chaque manœuvre, un courant d’une intensité de 15 ampères, agissant pendant 2 secondes.
- On trouve :
- Pour les signaux,
- 8 x 50 x 2 s. x 10 = 2,3[amp.-heures pour la manœuvre.
- ' 8 x 50 x 3 m. x 0,5 = 10,0 — voie libre.
- Total.... 12,2 amp.-heures par jour.
- Pour les aiguilles,
- 4 x 40 x 2 s. x 15 = 1,8
- Soit en tout.... 14 amp.-heures p. jour et p. stat.
- 3° Les piles de chaque station sont au nombre de deux :
- Pile principale = 24 éléments Pile locale.... = 3 —
- Total.... 27 —
- Soit à 2,3 volts par élément, 67 volts de charge par station ;
- 40 La machine dynamo-électrique est placée au milieu de la ligne et elle charge 161 kil. de chaque côté, soit 10 stations.
- La charge peut être obtenue de trois manières différentes :
- A. En série : 67 volts X 10 batteries=670 volts.
- On peut faire marcher la machine sous 670
- volts, soit pendant une heure, avec un conrant d’une intensité de 14 ampères, soit pendant 14 heures avec une intensité de 1 ampère.
- B. En dérivation. — 10 Stations nécessitent un courant d’une charge de 67 volts, la machine fonctionnant avec une intensité de 14 ampères pendant une heure, ou avec une intensité de 1 ampère pendant 14 heures.
- C. Par charges successives. — Chacune des piles étant successivementintroduite dans le circuit d’un courant de 67 volts et chargée pendant une durée de 1 heure, avec une intensité de 14 ampères, soit un fonctionnement total de 10 heures.
- LES LOCOMOTIVES A L’EXPOSITION O
- Un simple coup d’œil jeté sur les tableaux de notre précèdent article nous montre tout d’abord la grande supériorité des chemins anglais sur les nôtres au triple point de vue de la vitesse, du nombre des trains express dans une journée, et enfin de la démocratisation des trains rapides, puisque tous contiennent des wagons de troisième classe. A ce sujet je dois dire que la Cie du Midland railway expose au Champ-de-Mars un wagon mixte contenant des compartiments de première et de troisième classes dans leque le confort de ces derniers dépasse certainement celui des secondes sur plusieurs de nos lignes françaises. Les banquettes y sont en velours, et les cloisons séparatives sont garnies de la même étoffe jusqu’au milieu de leur hauteur, ils sont munis de water-ciosets. La ligne de Midland est cependant une des plus rapides de l’Angleterre, c’est-à-dire du monde, car comme on peut le voir sur l’avant dernier tableau (2), les trajets marqués de la lettre (M) sont souvent effectués avec une vitesse moyenne dépassant 80 kilomètres à l’heure. C’est ainsiquela distancede Londres à Leicester, 1^9,7 kil. est franchie en 114 minutes, ce qui donne une vitesse moyenne de 84 kilomètres à l’heure.
- Mais le premier rang est incontestablement occupé par le Great-Northern sur lequel on trouve le train le plus rapide du monde sans en excepter l’Amérique; c’est un des vingt-sept trains rapides journaliers qui vont de Grantham à Londres et auxquels se rapporte le dernier tableau. Ce train parcourt les 169,4 kil. qui séparent les deux villes sans aucun arrêt, en 117 minutes, c’est-à-dire à la vitesse moyenne de 87 kilomètres à l’heure. La vitesse moyenne des vingt-sept trains express est de 74 kilomètres à l’heure. On voit de même que la ligne de Pétersborough à Londres est desservie journellementpar 24 trains dont la vitesse moyenne est de 75 kilomètres. Il est juste de dire toutefois que le nombre des trains qui marchent en sens contraire, c'est-à-dire qui vont de Londres à Gran-than et de Londres à Petersborough ainsi que leur vitesse sont un peu moindre. Quand au tarif
- C1) Voir La Lumière Electrique du 3 août 1889.
- (s) On a omis d’indiquer dans le tableau cité la signification des lettres majuscules situées entre parenthèses. La voie G- N signifie Great Northern — GW Great-Western — N W North-Western — M Midland.
- M, COSSMANN..
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- il est un peu inférieur à celui des lignes françaises. En effet, la distance de Grantham à Londres étant de 169 kilom., le prix du trajet simple en r® classe serait ici de20,95 fr., tandis qu’il est de 15 shillings 10 pences, soit 19,86 fr. Mais on ne fait aucune réduction sur le prix des billets d'aller et retour.
- Après le Great Northern, viennent par ordre de vitesse le London and North-Western et le Midland puis mais bien après, les autres lignes, parmi lesquelles le Great-Western qui est cependant construit avec une voie de 2, 13 m. de largeur et dont
- les machines express sont les plus puissantes qui existent.
- Avant de parler des chemins français, je dois dire quelques mots des trains rapides à vitesse exceptionnelle qui ont été mis en service pendant le mois d’août 1888 entre Londres et Edimbourg et qui ont été pour les anglais eux-mêmes, blasés cependant en cette matière, un objet d’étonnement et même d’ardente curiosité. Comme on le voit sur l’avant-dernier.tableau, on peut aller de Londres à Edimbourg par trois lignes différentes :
- Vitesses moyennes exceptionnelles atteintes en Angleterre entre Londres et Edimbourg en août 1888
- Noms de* •talion* Distance do Londres en kilomètre* Distance de deux stations consécutives eu kilomètres Duréo du trajet entre doux stutlons consécutives on minutes
- Vitesso moyenne de marche outre
- deux station* oonsécuUvc* kilom. par heure
- l'par les réseaux Great-Nortbern raitway; Nortb-Eastern railway; North-Britisb railway.
- Londres ... O
- Grantham.. 169 160 110 92
- York 303 134 89 9°,3
- Newcastle. 438 '35 «3 96,5
- Edimbourg. 639 201 130 92,8
- 2* par tes réseaux du London and tlortb-Western railway
- et du Caledoniatt railway.
- Londres . „. 0
- Crewe 254 2Ç4 180 84,7
- Preston.... 336 82 58 84,8
- Carlisle.... 482 146 100 87,6
- Edimbourg. 644 162 I 12 86,8
- Durée totale du trajet station, non comp. en minut. 412 — — compris — 447
- Vitesse moy. entre 2 stations consecut. km. p. heure 9 ;
- Vitesse|commerc.entre Londres-Edimbourg^^ x6o=> 85,7
- Durée totale du trajet station, non comp. en minut. 450 — — compris — 480
- Vitesse moy. entre 2 stations consecut. km.p. heure 86
- Vitesse commerc.entre Londres-Edimbourg ^|4x6o= 8o, 5
- le Great-Northern, le London Northwestern et le Midland.
- Avant le mois d'août 1888, ladurée du trajet par les deux premières lignes était de 9 heures. Vers cette époque l'une des compagnies parvint à réduire la durée du trajet à 8 heures et fut immédiatement imitée par l’autre Une véritable lutte de vitesse qui dura un mois s’engagea alors entre les deux compagnies rivales et l’une d’elles put abaisser la durée totale, arrêts compris, du trajet à 7 heures 27 minutes.
- J’emprunte à une note de M. Banderali (*) le
- (*) La vitesse des trains express et ses conséquences techniques, — Revue scientifique, avril 1889 — J,ai modifié quelques-uns des chiffres de ce tableau relatifs aux distances de Newcastl et Edimbourg à Londres par le Great-Northern. .
- tableau ci-dessus qui fait connaître les vitesses atteintes par les deux compagnies rivales pendant le mois d’août 1888.
- Les deux lignes rivales sont d’ailleurs loin d’être planes sur toute leur étendue; la seconde notamment présente, à partir de Crewe un profil très accidenté, dans lequel on trouve des rampes de 10, 11, 12 et même 13 millimètres par mètre. Les trains remorqués ne pesaient guère plus de 100 à 110 tonnes ce qui, avec la machine et le tender faisait un poids total en mouvement de 170 à 180 tonnes.
- Les machines employées ne présentaient absolument rien de particulier. En un mot, c’est en se servant des éléments habituels de l'exploitation que ces vitesses extraordinaires ont été atteintes et
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- c’est précisément ce qui constitue le côté intéressant de la lutte engagée entre les deux Compagnies puisque cela a permis dé faire connaître les résultats extrêmes que nos locomotives permettent d’atteindre sans lés modifier en quoique ce soit. Ajoutons que ce service extraordinaire fut poursuivi sans interruption et sans aucun accident pendant un mois âu bout duquel les deux Compagnies s’entendirent pour cesser la lutte et porter la durée du trajet des deux côtés à 8 heures et demie comme on a pu le voir dans le tableau placé à la fin de mon précédent article.
- Après les chemins anglais que je viens de pas-en revue viennent les chemins français qui font I’obiet de plusieurs tableaux permettant facilement de les classer par ordre de vitesse. On voit que le train le plus rapide qu'il y ait en France circule sur le réseau de l’Est entre Paris et Châlon-sur-Marne. La distance de ces deux stations est franchie en trois étapes où la vitesse moyenne atteint jusqu’à 76. kilomètres à l’heure (Château-Thierry-Épernay).
- Ce train n'existe que depuis deux mois et a été créé pour permettre aux voyageurs qui vont en Allemagne parla voie de Bâle, pour échapper aux formalités du passeport exigé en Alsace-Lorraine, d'effectuer leur voyage à peu près aussi rapidement que ceux qui passent par Avricourt.
- Viennent ensuite par ordre de rapidité : les réseaux du Nord, du Midi, du Paris-Lyon-Méditerranée, de l’Ouest et de l’État. Sur la ligne de Lyon je mentionnerai, comme le plus rapide du réseau, le train 285 qui va de Paris à Maçon, 440 kilomètres en 6,39 h.m. soit 67 kilomètres à l’heure de vitesse commerciale, mais avec des étapes très longues. 11 est intéressant de le rapprocher du train 7 du chemin de fer du Nord qui parcourt la distance d’Amiens à Calais-Ville (distance 165 kilomètres) en 148 minutes arrêts compris, ce qui donne une vitesse commerciale de 67 kilomètres bien qu’il s’arrête quatre fois sur ce court trajet.
- DES LOCOMOTIVES
- Après ce s préliminaires un peu longs mais indispensables pour exposer nettement l’étax de la question, c’est-à-dire le travail que l’on exige aujourd’hui des locomotives, nous allons examiner
- les types exposés par les Compagnies de chemm de fer et qui doivent être, quant à présent, le dernier mot de l’art de l’ingénieur dans cette question. Toutes les Compagnies françaises ont exposé. Parmi les nations étrangères nous voyons l’Angleterre, la Belgique, la Suisse et l’Italie qui ont des expositions fort intéressantes,
- La Compagnie du chemin de fer du Nord expose une locomotive à bogie pour trains express à cylindres intérieurs qui ne diffère des machines actuellement en service sur son réseau que par l’accroissement de la surface de chauffe et du volume des cylindres. Le tableau ci-joint emprunté
- Nouvelle Ancienne
- machin# machine
- Surface de la grille 2,02 2,27
- Surface des tubes (intérieur) 97 90,62
- Surface du foyer 13,80 9,37
- Surface totale 110,80 IOO ,
- Diamètre des pistons en millimètres d. 480 432
- Course des pistons en millimètres (L)., 600 610
- Diamètr.e des roues couplées, mètres (D) 2,13 2,13
- Timbre de la chaudière, kilog. par cm*. 12 ÎO
- Valeur du produit en cm* 649 5 34
- à la notice de la Compagnie montre les dimensions principales comparées des deux types ancien et nouveau.
- On voit que dans la nouvelle machine toutes les dimensions qui ont de l’influence sur la puissance développée ont été augmentées, le diamètre des pistons, le timbre de la chaudiè're, la surface de chauffe, mais il serait difficile de calculer, même avec une approximation assez grossière, quelle est la puissance maxima d’une telle machine, si la Compagnie du Nord, donnant un exemple qu’il aurait été désirable de voir suivre par les autres Compagnies, ne nous faisait connaître les résultats des mesures dynamométriques faites sur cette machine avant son envoi à l’Exposition.
- Marcel Deprez.
- {A suivre.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- « LES ALTERNATEURS {Analyse d'un mémoire de M. Cisbert Kapp (*)
- L’étude des machines alternatives peut aussi être grandement simplifiée par l'emploi des caractéristiques, M. Kapp en distingue trois espèces:
- La caractéristique statique.
- La caractéristique dynamique.
- La caractéristique motrice (motor characteristic)
- La caractéristique statique s’obtient en faisant tourner la dynamo à vitesse constante en circuit ouvert, avec un champ invariable et des courants excitateurs variables dont on porte les intensités en abscisses, tandis que les ordonnées représentent la force électromotrice aux bornes, qui, dans ce cas, se confond avec la force électromotrice induite totale.
- La caractéristique dynamique s’obtient, pour un courant donné dans l'armature, en ajustant la résistance du circuit extérieur de manière que l’intensité du courant reste la même pour toutes les excitations; le circuit extérieur doit être, autant que possible, sans auto-induction. La caractéristique dynamique est évidemment plus basse que la caractéristique statique; et la différence de leurs ordonnées dépend de l’intensité du courant choisi pour déterminer la seconde courbe, de la résistance et de l’auto-induction de l’armature.
- La caractéristique motrice se trouve entre les deux autres. 11 faut, pour ladéterminer, disposer de deux dynamos semblables, fonctionnant l’une comme génératrice, l’autre comme réceptrice, et dont on règle les champs magnétiques de manière que l’intensité du courant reste invariable pendant toute la durée d’un essai. Mais comme la détermination réelle de cette caractéristique est diffi -cile, parfois impossible, on peut la déduire des deux autres, au moyen du diagramme (fig. 10). La caractéristique statique donne l’intensité du champ pour chaque excitation; la mesure de la résistance de l’armature donne la force contre électromotrice correspondante, et la force électromotrice aux bornes est donnée par la caractéristique dynamique. On a donc ainsi tous les éléments nécessaires pour tracer le diagramme (fig, 10); déterminer en longueur et en direction la ligne OA, puis l’intensité
- (*) Alternating Carrent Machinery. Inst, of civil Engi« mers, London, 19 février 1889.
- O E' du champ correspondant au passage de ce courant donné. L’intensité du courant excitateur correspondant est donnée par la caractéristique statique et fournit un point de la caractéristique motrice, que l’on détermine ainsi point par point pour différentes forces électromotrices aux bornes.
- La figure 13 représente les trois caractéristiques d'une dynamo Kapp, d'après des expériences exécutées à Oerlikon* par M. Brown. La dynamo marchant à 600 tours, avait ses bornes reliées à un transformateur réduisant sa tension de vingt fois. On détermina la caractéristique statique. Os en faisant tourner la dynamo sans courant dans le circuit extérieur de l'armature. L'énergie ou la puissance excitatrice, portée en abscisse, s'obtient
- Fig. 13
- en multipliant par 280 l’intensité du courant excitateur, chacun des noyaux des inducteurs portant 140 tours de fils. La résistance de l'armature est de 1,74 ohm, et celle des inducteurs de 1,73 ohm.
- On détermina ensuite successivement les caractéristiques dynamiques correspondant à des courants d’armature de 10, 20, et 30 ampères et l’on choisit, pour le calcul de l’auto-induction L de l’armature d'après le diagramme (fig. 7), la caractéristique de 30 ampères plus éloignée que les autres de la caractéristique statique. On a ainsi trouvé pour le coefficient d’auto-induction la valeur moyenne L = 0,955 Le diagramme 10 a permis ensuite de tracer la caractéristique motrice pour une intensité quelconque du courant; on a figuré en pointillés celle quicorrespond à 10 ampères.
- La force électromotricc normale aux bornes est de 2000 volts. Les intersections ms g de l’horizontale correspondanteavec les trois caractéristiques déterminent la puissance excitatrice dans chaque cas:
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- 0 G, par exemple, pour fournir le courant maximum de 30 ampères (à 2 000 volts); O M quand la dynamo tourne à vide comme une réceptrice avec un courant de 10 ampères ; OS quant elle tourne sans produire ni absorber de courant. C'est le rap-
- OG . ,, .
- PortCTM déterminé approximativement la
- sécurité avec laquelle on peut employer cette dynamo dans un circuit en quantité.
- Les machines dynamos alternatives sont plus sujettes à réchauffement que les machines continues. La résistance des conducteurs et les variations du magnétisme des pièces de fer sont les principales causes de cet échauffement. L’effet de la résistance de l’armature présente dans les machines alternatives cette particularité que les courants parasites (eddy currents) s’y manifestent plus que dans les machines continues, principalement avec les armatures sans fer : il faut donner alors au conducteur la forme d’un ruban plat assez mince pour permettre d’en disposer plusieurs en quantité afin d’obtenir la section nécessaire.
- On ne connaît aucune explication satisfaisante de cette action du fer de l’armature sur réchauffement par les courants parasites. Quanta réchauffement dû aux renversements du magnétisme, on ne peut que le réduire au minimum sans le faire entièrement disparaître par la Iamination des pièces polaires et du noyau de l'armature. Dans les armatures parfaitement lamellées, on doit attribuer réchauffement à une sorte de frottement
- moléculaire, auquel M. J. Ewing a donné le nom
- d’ « hystérésis ». Ce savant a déterminé expé-
- rimentalement l’énergie nécessaire pour faire décrire à certains échantillons de fer un cycle com-
- plet d'aimantation , une ondulation complète
- d'intensité variable. Les principaux résultats de ces expériences sont consignés dans le tableau ci-
- dessous. Watts par tonne Puissance
- Induction de 1er (h = 100J transformée en chaleur
- 2 OOO 650 0,87
- 3 000 I IOO M8
- 4 OOO I 650 2,21
- 5 000 2 250 3,02
- 6 000 2 900 3,8 9
- 7 OOO 3 75° 5j°3
- 8 000 4 45° 5,97
- 9 OOO 5 55° 7,43
- 10 OOO 6 650 8,90
- D’autie part, d’après M. Ewing, les vibrations
- mécaniques auxquelles sont forcément soumises les armatures des dynamos auraient pour effet de diminuer la perte d’énergie électrique par hystérésis ; mais on ne saurait affirmer positivement l’exactitude de cette assertion parce que les vibrations de ces armatures ne sont pas assimilables à priori aux chocs qui détruisent ordinairement le magnétisme rémanent des pièces de fer, et l’expérience démontre que les champs magnétiques intenses provoquent des échauffemertts dangereux.
- Une dynamo expérimentale chauffait considérablement avec une induction de 16000 lignes de force par centimètre carré dans le noyau de l’armature et une périodicité de 80 phases par seconde : on doit réduire l’induction à 7000 lignes.
- D’après M. Ewing, la perte par « hystérésis » augmente avec la fréquence des phases, mais sans que l’on ait pu déterminer de combien. D’après M. Kapp, l’influence de la rapidité des vibrations est considérable : de là, la nécessité de faire marcher les dynamos alternatives à une vitesse modérée, préférable au point de vue mécanique, ou de ne pas en multiplier les pôles, mais sans ralentir les phases au point d’augmenter outre mesure l’encombrement et le prix de la dynamo : l’expérience paraît avoir démontré l’inutilité de dépasser une périodicité de 100 phases par seconde.
- Les transformateurs
- Dans un transformateur bien construit, la perte de force électromotrice aux bornes due à la résistance des enroulements ne dépasse pas 1 0/0, de sorte que les variations de la force électromotrice dans le circuit secondaire ne dépassent pas 2 0/0 pourvu que la tension du courant primaire soit constante. L’auto-régulation du transformateur est en somme d’autant plus assurée que la résistance effective de ses enroulements est moindre : on y arrive par trois moyens.
- i° En augmentant la section des fils, solution coûteuse.
- 20 En employant un noyau de section circulaire ou rectangulaire de manière à diminuer le périmètre des enroulements ;
- 30 En augmentant autant que possible l’indue-
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- 37* *
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tion ou la vitesse des phases, le nombre n des inversions par seconde.
- La force électromotrice moyenne e, induite dans je circuit secondaire d’un transformateur est, en effet, donnée par la formule connue :
- e =» q 2 it n* x io-8
- dans laquelle on désigne par q le rapport de la force électromotrice moyenne à la force maxima. Lorsque les courants suivent la loi sinusoïdale
- Dans ces formules, n désigne la périodicité des
- phases ou le nombre des inversions par seconde; l’induction totale en unités C. G. S.
- x le nombre des tours de l’enroulement.
- On a donc théoriquement tout intérêt à augmenter le plus possible l’induction % et la vitesse des phases n, pour pouvoir diminuer, avec x, la longueur, le prix et la résistance de l’enroulement secondaire. Mais un petit noyau s’échauffe vite par les courants de Foucault, d’autant plus que le transformateur immobile n’est pas aussi facilement ventilé que l’armature d’une dynamo : il faut prévoir à cet effet une surface de refroidissement effective d’environ 36 cm2 par watt. L’expérience seule pourrait déterminer la meilleure vitesse de phases à employer dans chaque cas. Les valeurs admises par les principaux constructeurs de transformateurs pour la périodicité n sont d'après M. Kapp, les suivants : Ferranti, 67, Lowrie Parker, 88, Mordey, 160, Zipernowsky, 42, Kennedy, 60, Kapp, 80, Westinghouse, 133. En Eu-rope> la valeuf de la périodicité n oscille autour de
- 7300 à 8700 inversions par minute, tandis qu'aux Etats-Unis on admet souvent jusqu’à 16 000 alternances par minute.
- Moteurs
- On a proposé pour actionner des réceptricés au moyen des courants alternatifs trois méthodes générales :
- ♦
- i° L’emploi de réceptrices à excitation séparée mises auparavant en concordance de phases avec le courant moteur ; mais les différents systèmes proposés pour cette mise en concordance n’ont pas réussi en pratique;
- 20 L’emploi d’une réceptrice à courant continu,
- FERRANTI
- —f-
- avec inducteurs lamellaires. Dans les conditions les plus favorables, c’est-à-dire en supposant la force contre-électromotrice d’induction totaleégale seulement â la force contre-électromotrice développée dans l’armature, la puissance est réduite, toutes choses égales, d’au moins 30 0/0 du travail que la réceptrice développerait avec un courant continu de même énergie. La réceptrice se met en marche d’elle-même, mais risque de se brûler dès qu’on la surcharge un peu ;
- 30 L’emploi des moteurs Tesla f1) qui sont une application de la découverte faite en 1887, par M. C. Ferraris (2), qu’un cylindre en cuivre O (fig. 14), suspendu entre deux enroulements à angles droits AA, B B, parcourus par des courants alternatifs de même période mais de phases différentes, se met à tourner et peut produire un travail. Si la différence des phases en AA et BB est de
- 0) La Lumière Électrique, 14 juillet; 29 décembre 1888, p. 87 et 613; 19 janvier 1889, p. 123.
- (*) La Lumière Électrique, 14 juillet 1888, p. 5.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- 90°, la résultante O F de leurs champs Of. O/, tourne autour de O avec une vitesse proportionnelle à la périodicité n.
- On a représenté sur la figure 14, par un point, les courants descendants dans les enroulements A A B B et dans le fil C du cylindre O, et par une croix les courants ascendants. Lorsque OF tourne dans le sens de la flèche, l’intensité, presque nulle en B, est près de son maximum en A.
- Si l’armature C est en repos, la réaction mutuelle des courants en A, B, C, exerce sur C un couple de rotation. Si l’on fait, au contraire, tourner l’armature, cette rotation excitera en C des courants dont la réaction sur A et B sera contraire à la précédente, de sorte que l’effort de rotation diminuera avec la vitesse de l’armature qui prendra ainsi automatiquement la vitesse correspondante à sa charge, comme une dynamo à courant continu. En réalité, le champ O/, créé par le courant de C, développe en tournant, dans A et B une force contre-électromotrice de phases opposées à celles de leurs courants; c’est l’énergie dépensée dans les enroulements fixes A et B pour vaincre cette force contre-électromotrice qui se transforme en partie en chaleur, et en partie en travail de rotation de C.
- Description de quelques dynamos modernes
- M. Kapp termine son important mémoire par la description de quelques dynamos alternatives déjà présentées, pour la plupart, à nos lecteurs, nous croyons néanmoins utile de résumer ces descriptions, rendues très intéressantes par les commentaires de l’auteur.
- Ces dynamos se divisent en deux grandes classes :
- i° Les dynamos à disques;
- 20 Les dynamos à tambour.
- Dynamos à disques.
- Ferranli (*). Les pièces polaires sont trapézoïdales et supportées par des anneaux en fonte (üg. 15). Les bobines de l'armature sont constituées par de minces rubans de cuivre ondulés, enroulés sur des âmes en bronze, laminées pour éviter les cou-
- (*) La Lumière Électrique, 8 septembre, 17 novembre 1888 p. 464 et 32y, 23 mars 1889, p. 605.
- rants de Foucault, et groupés deux par deux sur des supports isolés. Le courant traverse l’armature en deux circuits parallèles disposés de façon qu’il soit impossible de faire une fausse connexion en remplaçant une paire de bobines. La largeur moyenne des pièces polaires est égale, ainsi que la largeur des bobines de l’armature, à la moitié de leur intervalle, de sorte que le coefficient h est égal, d’après le tableau de la page 320 à 2,300.
- Les principales données d’une dynamo de 150 chevaux à 20 pôles, 500 tours, 240 volts et 46,6 ampères, sont les suivantes : densité de courant, 600 ampères par centimètre carré ; résistance de l’armature, 1,2 ohm; nombre des rubans conducteurs de l’armature, 3440, divisés en deux circuits parallèles de 1 720 chacun. Enroulement excitateur de
- Fig. 16
- 320 tours avec courants de 13,s ampères; puissance excitatrice, 17200 ampère-tours ; espace interpolaire, 19 millimètres; section des pièces polaires, 93 centimètres carré; induction, r= 130; force électromotrice de la dynamo continue correspondante, 1150 volts; coefficient h= 2,15, valeur concordant suffisamment a/ec le coefficient théorique 2,30 ; résistance du champ, 12,8 ohms; énergie excitatrice , 2340 watts = 2/3 0/0 de l’énergie totale.
- Mordey (1). C’est une machine à disque avec armature fixe et inducteurs tournants; les enroulements sont analogues à ceux de Ferranti. Le champ magnétique, du type cuirassé (ironclad) est excité par une seule bobine disposée comme l’indique la figure 16, et peut être représenté schématiquement par la figure 4. Les conducteurs occupent sur l’armature environ la moitié de l’in-teivalle |unipoIaire; h doit avoir (page 320) une valeur comprise entre 1,633 et 2.
- (!) La Lumière Électrique, 9 juin 188S, p.492, i5 luin 1889 p. 525.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Kennedy, (4). Dynamo du type cuirassé. L’armature mobile avec âme en fer A, tourne entre deux plateaux à pôles alternés Ns (fig.f 17) réunis par une rondelle enveloppante^ et excités par un seul enroulement ce. Les lignes de force sont inclinées, comme l’indique la figure 19, de sorte qu’il n’y a jamais dans la position d’activité maxima que la moitié des fils de l’armature. La largeur effective des pièces polaires est, en tenant compte du léger épanouissement des lignes de force, un peu plus grande que leur intervalle; les enroulements occupent sur le disque de l’armature presque tout l’espace à l’intérieur, et moins de la moitié à sa périphérie extérieure, de sorte que la valeur moyenne de h se rapproche de l’unité. L’armature
- wma
- I
- KENNEDY
- Big. 17
- porte 12 enroulements de 18 tours chacun; l’enroulement excitateur fait 370 tours à 23 ampères ; puissance excitatrice, 14250 ampère-tours. A 800 tours, la dynamo donne 150 volts avec 70 ampères; M. Kapp estime que ces 150 volts aux bornes correspondent à une force électromotrice induite de 165 volts environ.
- Kapp (fig. 18). Le corps A de l’armature, de 2,5 m.m. d’épaisseur , est constitué par une bande de fer de 76 millimètres de largeur, enroulée sur un disque en fonte de 790 millimètres de diamètre. Les enroulements sont au nombre de 74 à 80 tours chacun, solidement maintenus par des coins isolants. Résistance de l’armature 1,74 ohm. Pièces polaires de 76 X 180 millimètres arrondies.
- L’inducteur est formé de 28 bobines de 140 tours chacune résistance, 1,73 ohm : force électromotrice
- (*) La Lumière Électrique, 12 mai 1888, p. 262.
- aux bornes à vide 1 560 volts. K — 2.370. A plein débit, 30 ampères 2000 volts, la force électro-motrice induite est de 2 400 volts. La perte par les résistances de l’armature est alors de 52'volts, ou de 2,6 0/0 de la force électromotrice aux bornes. L’é-
- K A PP.
- Fig. 18
- nergie perdue pour l’excitation du champ, qui exige 12000 ampères-tours, est de 3 200 watts, égale a 5,3 0/0 de l’énérgie aux bornes ; cette perte élevée est due en partieà l’emploi de noyaux inducteurs en fonte.
- L’intensité maxima du courant dans l’armature est de 30 v^2 = 42,4 ampères, correspondant à une puissance excitatrice de 3 400 ampères-tours : mais, en ce moment, l’action démagnétisante des pôles de l’armature est très faible ; elle est au contraire maxima lorsque ces pôles passent vis-à-vis de ceux des inductions, et la puissance excitatrice du courant de l’armature est alors de 1 700 ampère-tours environ, ce qui ramène à 12000—1700=10300 ampère-tours la puissance excitatrice effective du champ. Cette excitation correspond à une force électromotrice induite de 2 400 volts.
- Dynamos à tambour.
- La particularité distinctive de ces dynamos est
- 1
- WESTINGHOUSE
- Fig. 19
- que les fils n’entourent pas le tambour de l’armature, mais sont tous disposés d’un seul côté.
- Westinghouse (1). Armature à corps cylindrique lamellaire percé de trous pour la ventilation. Les enroulements cc (fig. 19) ont leurs fils actifs
- S) La Lumière Électrique, 2) février 1889, p. 386.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 375
- parallèles à l’axe, sous les pôles N S disposés ra-dialement sur une couronne.?.
- Lowrië Parker (fig. 20). Les inducteurs tournent à l’intérieur de l’induit fixe cc, dont les bobines ont également la forme d’une ellipse aplatie, à fils enroulés sur des noyaux en bois allongés parallèlement à Taxe de la dynamo. Les principales données d’une dynamo de ce type faisant, à 380 tours, 100000 watts (2000 volts 50 ampères) sont les suivantes :
- Diamètre intérieur du noyau de l’armature 1,77 m> épaisseur 130 mm., largeur 360 mm.; le nombre des bobines est de 28, avec 21 tours chacun. Les axes des bobines des inducteurs sont en fer doux de 77x310 mm., boulonnés
- LOWRIE
- Fig. 20
- sur un tambour y. Chacune des bobines des inducteurs reçoit un courant de 28 ampères dans un lil de 138 tours, ce qui donne une excitation totale de 7300 ampère-tours.
- La force électromotrice induite effective est de 2 280 volts, en tenant compte de fauto-induction et de la résistance des armatures ; elle serait de 900 volts pour une machine continue semblable, ce qui donne pour le coefficient h une valeur de 2,280.
- Les largeurs des pièces polaires et des enroulements actifs sont toutes deux égales aux 0,55 de leurs intervalles, de sorte que la valeur théorique de k est de 2,300 (page 320).
- Dans une autre machine faisant, à 500 tours, 150000 watts (72 ampères et 200 volts) avec une périodicité de 100, la résistance del’armature est de 0,32 ohm, celle des inducteurs de 25 ohms, et le courant excitateur est de 15 ampères.
- Parsons (fig. 21). C’est une modification du
- « Turbo générator » de Parsons (*) : elle constitue le cas unique d’une dynamo bipolaire altei-native à tambour, dont les pièces polaires entourent plus que la moitié de l’armature. Le corps du tambour est en tôles laminées. Une machine de
- Fie. 21
- 75 000 watts, (75 ampères i 000 volts) avec une armature de 177 millimètres de diamètre au corps et de 750 mm. de long, marche à 6000 tours par minute entre des pièces polaires en fonte de 127x690 millimètres. L’enroulement de l’armature a 100 fils actifs de 127 millimètres de diamètre; densité du courant, 900 ampères par centimètre carré. Résistance de l’armature 0,22 ohm, périodicité n = 100. L’armature pèse 163 kilogrammes, et la machine 2 tonnes, complète, y compris le moteur-turbine.
- Ziperno’WshyÇ). Le noyaux de l’armature A(fig.22) et de l’inducteur sont constitués par des plaques minces dentelées, que l’on peut remplacer facilement avec leur bobine. Cette disposition très avantageuse en pratique augmente un peu la résistance magnétique de l’armature. Dans une
- ZIPERNOWSKY
- Fig. 2 2
- machine faisant 80000 watts (40 ampères 2000 volts) à 360 tours, avec une périodicité « = 42, le poids du fer de l’armature et des inducteurs est
- (') La Lumière Électrique du 6 août 1889, p. 23.
- (9 La Lumière Électrique 19 janvter, 27 avril, 22 juin 1889, p. 120, 159 et 580.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- de 1 350 kil. et celui du cuivre de l'armature dé 420 kil. La résistance de l'armature est de 1,038 ohm, et celle des inducteurs de 3,24 ohms; les pertes dans l’armature et les inducteurs sont égales respectivement à 2,08 et à 3,33 0/0 de l’énergie totale de la dynamo.
- La résistance de la dynamo tournant à vide à 360 tours est de 4,07 ch.; elle s’élève à 9,81 ch. quand on fait passer dans les inducteurs un courant capable de déterminer dans l'armature une force électromotrice de 2 000 volts, mais sans courant dans l'armature, de sorte que la perte d’énergie par frottement magnétique est de 9,81—4*07 = S,74 ch. Le rendement total est de 80 0/0 en pleine
- Fig. 2S
- marche, lorsqu’on actionne la dynamo par une courroie.
- MM. Lewis Searing et Samuel Hoffmann ont exécuté 0 avec une dynamo alternative Westinghouse n° 1 de 63 chevaux, dans le laboratoire d’électricité de l’Institut Stevens, à Hoboken, une série d’expériences très intéressantes dont nous croyons utile de présenter ici un compte rendu comme complément des renseignements fournis par M. Kapp.
- On s’est imposé, pour les essais de cette dynamo Westinghouse, les conditions suivantes:
- Intensité du courant excitateur
- 2,15 ampères
- Courant dans le
- circuit extérieur o ampères o —
- M —
- Vitesse de la
- dynamo
- i 000 tours par minute. 1 000 —
- 1 000 —
- (*) Journal of the Franklin Instituts, août 1889.
- L’intensité normale du courant dans les inducteurs est de 7 ampères ; mais on dut se limiter à 4,3 ampères à cause de la faiblesse delà machine à vapeur — 35 chevaux — dont on disposait pour les essais.
- MM. Searing et Hoffmann cdoptèrent la méthode proposée en 1881 parleDrW. L. Geyger, qui consiste essentiellement à mesurer la différence des potentiels aiîx balais en un instant quelconque, et pour une position definie de l'armature, en chargeant un condensateur et en le déchargeant au travers d’un galvanomètre très résistant.
- Le mécanisme de fermeture du circuit dérivé sur le condensateur est représenté par la figure 1. Le circuit se ferme par le contact d’une lame G avec un fil d’acier F. La lame G est portée par un bras H, tournant avec l’armature et relié à l’un des segments du collecteur par un fil A (fig. 2) tra-
- Fig. 24
- versant l’un des trous de ventilation de l’armature.
- Le fil ou ressort de contact F est porté par un bloc de caoutchouc durci E, dont le bras C, articulé en B et plus ou moins rapproché de C par lavis D, est supportée autour de l’arbre de l’armature par un collier R, dont on peut déterminer l’orientation au moyen de l’aiguille P, indicatrice du cercle gradué fixe P. La position de cette aiguille détermine l'orientation du contact G au moment où il touche F.
- On reconnaît sur la figure 2, qui représente la disposition générale de l’expérience, l’armature de la dynamo dont le circuit principal est en M Bj B2, et dont le balais Bl est relié, par A, au condensateur C, lorsque C< vient au contact de C2.
- Le circuit des condensateurs est fermé sur le balai par B2 une clef K. et sur un galvanomètre à réflecteur de Thomson par un commutateur K'.
- Les fils qui relient la dynamo aux condensateurs ont 43 mètres de long : ils sont en cuivre nu, de 1/10 de millimètre de diamètre, sans auto-induc-tion appréciable, et supportés par des isolateurs
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- en verre : ces fils, m ein, sont écartés de 115 millimètres.
- Le galvanomètre est pourvu de shunts aux 1/9 1/99 1/199... les condensateurs C, au mica sont au
- Arc de contact
- nombre de deux, de un microfarad chacun, construits par la maison Elliott de Londres.
- La principale difficulté a été de se débarasser l’influence exercée sur les condensateurs par la grande charge électro-statique-due au frottement des courroies : on commença par annuler une partie de cette charge en reliant le bâti de la dynamo au sol, puis en la dissipant au moyen de peignes reliés aussi à la terre et disposés au-
- i: S
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- r Hr.-tt-'tiii hrikt•
- li
- Fi;;. 28
- dessus des courroies. Malgré ces précautions, la charge statique rémanente suffisait pour imprimer au galvanomètre, avec le shunt de 1/9, une déviation de 200 environ.
- 11 est néanmoins certain que l’on mesurait réellement, au galvanomètre, le potentiel du condensateur dû à la dynamo, et non pas celui dû à la
- charge électrostatique des courroies. Il est évident en effet, que, si le condensateur était de ce fait chargé à un potentiel supérieur à celüi de l’armature, il se déchargeait à chaque contact (G F) dans l’armature, jusqu’à ce qu’il eut atteint son potentiel que l’on mesurait par conséquent ; tandis que le contt aire avait lieu si ce potentiel était moindre que celui de l’armature.
- Dans les deux cas, on mesurait donc bien le potentiel de l’armature, d’autant plus qu’il fallait, dans le dernier cas, au courant des courroies un certain temps, en raison de sa faible intensité,
- Fig. 27
- pour charger le condensjateur d’une quantité appréciable. La régularité des lectures et la continuité des courbes achèvent de démontrer que ces courants n’introduisaient dans les mesures aucune erreur sensible.
- On effectuait les diverses opérations de l’esaai dans l’ordre suivant : la dynamo D d’une part, et les appareils de mesure (M) d’autre part (condensateurs, galvanomètres, etc.) se trouvant dans des salles séparées par un intervalle de 45 mètres.
- La dynamo lancée avec le contact orienté à 12° sur l’arc P (fig. 1) et l’intensité du courant excitateur étant réglé d’après les indications d’un ampèremètre dans le circuit inducteur; l’expérimentateur en (D) avertissait par téléphone l’observateur en (M) qui mesurait le potentiel du condensateur en fermant la clef K, puis en déchargeant, quelques
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- secondés après, le condensateur dans le galvanomètre par le commutateur K'.
- Aussitôt le galvanomètre revenu au repos, on mesurait une seconde charge. Chacune de ces expériences durait deux ou trois minutes, pendant lesquelles un compteur donnait la vitesse moyenne de la dynamo.
- Le courant excitateur ne varia jamais pendant un essai de plus de 0,04 ampère, de sorte que l’on n’eût pas à tenir compte de ses variations.
- La vitesse, au contraire, variait sensiblement. Afin de tenir compte de ses variations, on observa simultanément la vitesse de l'armature et la force élèctromotrice pour une orientation P de 340, correspondant aux points les plus élevés de la courbe des intensités, et l’on s’assura ainsi que la force électromotrice augmentait à très peu près proportionnellement à la vitesse dans la limite des variations expérimentées, ce qui permit,de ramener facilement les résultats des expériences à la vitesse normale de 1 000 tours par minute.
- La^partie la plus délicate de l’appareil est le ressort de contact F (fig. 23). Après bien des essais, on s’arrêta pour ce ressort à la forme représentée par la figure 25, d’un fil d’acier d’un dixième de millimètre de diamètre pincé par une vis k, et traversant en j, pour aboutir à la lame de contact, une plaque sur laquelle elle est appuyée par un double enroulement G, qui en augmente la flexibilité; ces ressorts durent cinq ou six heures.
- Les courbes (fig. 26) représentent les principaux résultats des expériences de MM. Searing et Hoffman : les ordonnées représentent les forces électromotrices correspondant aux orientations de l’aiguille p (fig. 23) portées en abscisses. La force électromotrice est nulle pour une orientation comprise entre 14 et 150. Les courbes n° 6 et n° 3 se rapprochent beaucoup de la sinusoïde, comme on le voit d’apres l’amplification reportée figure 27, sur laquelle on a tracé, à côté de la moyenne de l’une des branches de la figure 26, la sinusoïde correspondante et une parabole enveloppe, de foyer M, qui se rapproche encore plus de la courbe réelle d’expérience.
- Gustave Richard
- TRAVAUX DU CONGRÈS INTERNATIONAL
- DES ÉLECTRICIENS (*)
- LES ÉTALONS ÉLECTRIQUES
- RAPPORT DE M. PELLAT
- Le moyen le plus commode, en général, pour obtenir la valeur absolue d’une grandeur consiste à comparer celle-ci à un étalon, s’est-à-dire à une grandeur de même espèce valant l’unité ou un multiple connu de l’unité, Le choix des étalons et la détermination de leur valeur en unités absolues présentent, par conséquent, un intérêt de premier ordre pour les mesures de précision.
- On conçoit aisément comment un conducteur déterminé, à une température constante, peut fournir un étalon de résistance, comment un condensateur déterminé peut fournir un étalon de capacité; mais il est des grandeurs, comme l’intensité d’un courant ou comme une quantité d’électricité dont il est difficile d’avoir de véritables étalons. On tourne la difficulté, .dans ce cas, au moyen d’appareils qui fournissent toujours la même indication quand ils sont traversés par un courant de même intensité, ou par la décharge d’une même quantité d’électricité, et qui, rendant ainsi le même service qu’un véritable étalon4 méritent le nom d’appareils-étalons.
- Dans les mesures électromagnétiques (les seules dont il y ait lieu de s’occuper ici), il n’y a guère quo trois grandeurs dont on puisse obtenir directement la valeurs en unités absolues; ce sont:
- i° Les coefficients d’induction mutuelle ou de self-induction dont la valeur peut être obtenue par de simples mesures de longueur (Dimensions [L]);
- 20 La résistance d’un conducteur, dont la valeur peut être donnée par des mesures de temps (Dimensions [LT-1] ;
- 3“ L’intensité d’un courant dont la valeur peut être donnée par la mesure d’une force et par des
- (*) Nous commençons aujourd’hui la publication des travaux du Congrès par les rappoits préliminaires sur les principales questions soumises à ses délibérations. Ces rapports qui viennent d’être distribués sont au nombre de sept; le défaut d’espace nous obligeant à renvoyer les trois derniers à notre prochain numéro, nous nous bornerons aujourd’hui à en donner les titres :
- M. Hillairet, les Machines dynamos.
- M. H. Fontaine, l’Eclairage électrique.
- M. d’Arsonval, l’Electrophysiologie.
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRIÇITÊ
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- mesures de rapports de longueurs (Dimensions CF1* *] = [li Mï 1-]).
- Aussi convient-il d’appeler étalons principaux les étalons de ces trois grandeurs, puisque ce sont les seuls dont on puisse commodément déterminer la valeur sans avoir recours à d’autres étalons électriques. Par opposition, seront appelés étalons dérivés les étalous des autres grandeurs électriques, qui, du reste, se réduisent en pratique aux étalons de force éleotromotrice et de capacité.
- ÉTALONS PRINCIPAUX.
- I* Étalons de coefficients d’induction mutuelle ou de self-induction.
- Nous nous bornerons à faire remarquer qu’il serait utile d’avoir des étalons de coefficient d’induction mutuelle, de semblables étalons n’existant pas encore, ou du moins n’étant pas répandus dans les laboratoires.
- 20 Etalons de résistance.
- La Conférence internationale des unités électriques, dans sa première session, en 1882, avait décidé qu’il serait construit un étalon de résistance valant l’ohm. Elle fit appel au concours des savants des divers pays représentés à la Conférence pour déterminer quelle était la longueur qu’on devait donner à une colonne de mercure à o° ayant 1 millimètre carré de section pour représenter l’ohm théorique (io9 unités C. G. S.).
- Dans sa seconde session, en 1884, la Conférence après avoir pris connaissance des travaux faits à ce sujet (*), a fixé à 106centimètrescettelongueur: I’ohm lègm. est la résistance [d’une colonne de mercure, ayant un millimètre carré de section et 106 cen-mêtres de longueur à la température de la glace fondante.
- M. Benoît a construit, au Bureau international des poids et mesures, pour le Ministère des postes et télégraphes, quatre étalons prototypes en mercure représentant l’Ohm légal (2). Ces étalons sont constitués chacun par un tube de verre rectiligne ayant environ 1 millimètre carré de section, débouchant par ses extrémités dans de larges vases con-
- (*) Procès-verbaux de la Conférence internationale pour la détermination des unités électriques, p. 43.
- (%) Construction des étalous prototypes de résistance électrique du Ministère des postes et télégraphes, par René Benoît
- iGauthier-Villards, 1885).
- tenant, ainsi que le tube, du mercure très pur ; le tout repose sur une planche de laiton, qui permet de plonger l’appareil dans la glace fondante ou dans un bain à température connue. Le tube de verre a été calibré et jaugé avec toute l’exactitude qu’il est possible d’atteindre et coupé à la longueur convenable (en tenant compte de la correction due à l’épanouissement des lignes de force dans le mercure des vases) pour que l’étalon représente l’ohm légal.
- M. Benoît a construit, en outre, pour le Ministère des postes et télégraphes, un grand nombre d’étalons secondaires formés par un tube de verre cinq fois recourbé, à branches verticales, et se terminant par deux larges tubes formant entonnoir, remplis, ainsi que le tube fin, de mercure pur. La résistance de ces étalons secondaires a été obtenue par des comparaisons électriques avec les étalons prototypes. Ce sont ces étalons secondaires qui ont servi à étalonner les résistances métalliques des constructeurs français.
- En Angleterre, on a procédé autrement. La résistance spécifique du mercure avait été déterminée en fonction de l’ohm de l’Association britannique (B. A. U,) par plusieurs physiciens, entre autres par lord Rayleigh et Mrs. SidgwickC1). D’après cette donnée, le comité de l’Association britannique a pris :
- 1 ohm légales 1,0112 B. A. U.
- L’ohm légal anglais a une résistance un peu supérieure à celle de l’ohm légal français; la différence est o, 00050j d’après la comparaison faite par M. R.-T. Glazebrook (2).
- Dans un travail récent sur la résistance spécifique du mercure, MM. Glazebrook et Fitzpatrick (3) ont comparé les étalons prototypes de l’ohm de l’Association britannique (4) à la résistance d’une colonne de mercure à o° de 1 mètre de long et de 1 millimètre carré de section. Ils ont trouvé que la résistance de cette colonne mercurielle vaut °>95352 B. A. U. ; par conséquent:
- 1 ohm légal = 1,0107 A- U.
- (4) On tbe spécifie résistance of mercuy. Chemical News n* 1172 (mai 1882); Phi!. Trans., pt. r (1883).
- (’) A comparison of tbe standard résistance coil, etc. Phil-Mag. 5" série, t. XX, p. 343 ("1885).
- (3) On the spécifie résistance of mercury. Phil. Trans., v 179 (i888j.
- (*) Ces étalons, au nombre de huit, sont déposés au Cavendish Laboratory, à Cambridge.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- D’après ce résultat, l’ohm légal anglais serait trop fort de 0,0005<0 et l’ohm légal français tout à fait exact.
- Les étalons de résistance Siemens et Halske (*), qui ont été construits pour représenter la résistance d’une colonne de mercure à o°de 1 mètre de long et de 1 millimètre carré de section, ont servi de bases aux constructeurs allemands pour obtenir l’ohm légal ; ils ont pris :
- 1 ohm légal => 1,06 unité Siemens
- L’étalon Siemens et Halske a été soumis à plusieurs comparaisons avec les étalons mercuriels de divers expérimentateurs; voici les résultats obténu > :
- Valeur de l'tmlté Siemens et Halske en colonne de mercure à O’ de
- Date Kipérimenlateare 1 mtltimil. carré de section
- el de 1 mitre de long
- 188*.; Lord Rayleigh et Mrs. Sidgwick. 0,99949
- 1884. Roïti. 0,99997
- 1884. Mascart, de Nerville et Benott... 1,00003
- 1884. Strecker (moyenne pour deux éta-
- Ions Siemens) 1,00017
- On voit, par ce tableau, que les étalons Siemens et Halske sont bien d’accord avec les étalons mercuriels, en tenant compte de la légère erreur qui paraît exister, d’après les travaux de MM. Glaze-brook et Fitzpatrick, dans les expériences de lord Rayleigh et Mrs. Sidgwick, ce qui ramènerait à un nombre presque égal à l’unité le premier des nombres du tableau.
- La moyenne des nombres présentés à la Conférence de 1884 pour la longueur de la colonne mercurielle représentant l’ohm vrai est 105,04. Les nombres fournis par la méthode d’amortissement donnaient une moyenne notablement plus faible que celle fournie par les autres méthodes. M. Mas-csrt (2) a montré depuis que cette méthode com-
- f1) Les étalons mercuriels de M. Siemens orit été construits d’abord en 1868. En 1881-1882, les étalons anciens ayant presque tous disparus par suite d’accidents, une reconstruction très soignée des étalons mercuriels a été faite avec des tubes de verre rectilignes, jaugés et calibrés par la Commission impériale dc$ poids et mesures, à Berlin. Ce sont ces nouveaux étalons qui sont désignés ici sous le nom à'étalons Siemens et Halske.
- (») Journal de Physique, 2' série, t. I/, p. loi (1885).
- portait plusieurs corrections qui n’avaient pas été faites et qui tendaient à élever le nombre. En supprimant les nombres relatifs à la méthode d’amortissement, la moyenne s’élève à 106,15. Une discussion des méthodes employées élèverait encore le nombre et le porterait vers 106,25.
- Depuis 1884, un assez grand nombre d’autres déterminations de l’ohm se sont presque toutes accordées pour fournir des chiffres' voisins de 106,30 (nombre apporté^ à la Conférence de 1884 par MM. Mascart, de Nerville et Benoît, par M. Glazebrook et par lord Rayleigh, 108,28), Parmi ces expériences, il convient de citer celles de M. Rowland (1), faites dans des conditions éminemment favorables et qui ont fourni le nombre 106,32 ; les expériences de M. F. Kohlrausch (2) (106,32), et celles toutes récentes de M. Dorn (3) (106,24) faites par la méthode d’amortissement, mais ayant subi les corrections nécessaires; les expériences de M. Wuilleumier(4) (106,27) exécutées par l’excellente modification de la méthode de Lorenz indiquée par M. Lippmann.
- En résumé, ces diverses mesures s’accordent pour montrer qu’en prenant 106,30 pour longueur dé la colonne mercurielle représentant l’ohm théorique, on ne doit commettre probablement qu’une erreur inférieure à 1/2000.
- 3° Étalons d’intensité de courant.
- Le plus souvent, l’intensité d’un courant électrique est mesurée en valeur absolue par l’une des trois méthodes suivantes :
- i° Méthode de la boussole des tangentes ;
- 20 Méthode de M. F. Kohlrausch ;
- 20 Méthode des électrodynamomètres, et principalement des électrodynamomètres-balances.. Ces derniers instruments donnent l’intensité du courant par une pesée, à l'aide de la formule i — \]p~g dans laquelle p représente le nombre de grammes dont le poids (pg) fait équilibre à la force électro-
- (*) Ces expériences ont été communiqués en 1887 à l’Association britannique, à Manchester.
- (*) Abhaudl, der h. bayer. Akad der Wissensch., II classe v. 16.
- (3) Académie des Sciences de Berlin, 5 juillet 1888.
- (*) Comptes-Rendus,de l’Académie des Sciences,. 4 juin 1888. :
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- dynamique, et A une constante dépendant de la ! forme de l’instrument et déterminée par des mesures de longueurs; celles-ci peuvent être faites avec une unité arbitraire, puisqu’il n’entre que des rapports de longueurs dans l’expression de A. Les électrodynamomètres-balances rentrent ainsi dans la catégorie des appareils-étalons. Dailleurs, à cause de la simplicité de la mesure, on peut, avec ces appareils, obtenir une précision supérieure à celle donnée par les autres méthodes.
- MM. Joule, Casin, Mascart, Helmholtz.etc., ont construit, en vue des recherches particulières, des èlectrodynamomètres-balances; chacun de ces appareils aurait pu être considéré comme un étalon prototype, mais aucune copie n'en a été faite.
- 11 existe pourtant des appareils-étalons donnant en valeur absolue l’intensité d’un courant. Sir W. Thomson est l’inventeur d'une série d’électrodynamomètres-balances destinés, les uns à la mesure des courants de faible intensité (milli-ampere, centi-ampèrè), d’autres à la mesure des courants d’intensité moyenne (,iéci-ampère, ampère) ou de courants de grande intensité {hecto-ampère, kilo* ampère). Ces appareils sont fort répandus en Angleterre et dans quelques autres pays.
- En France, M. Pellat (*) a fait construire par M. Carpentier un électrodynamomètre-balance, qui diffère de ceux employés jusqu’alors en ce que la petite bobine à axe vertical fait corps avec le fléau de la balance et est placée au milieu d’une longue bobine horizontale. La petite bobine n’ayant qu’une seule couche de fil fin et élant loin des bouts de la grande bobine, les irrégularités d’enroulement qui se produisent toujours aux bouts d’une bobine à plusieurs couches de fil sont ici sans influence. Les mesures de longueur nécessaires pour déterminer la constante A de l’appareil ont été faites par les soins du Bureau international des poids et mesures. En supposant que toutes les erreurs possibles des différentes mesures s’ajoutent numériquement, on trouve que l’erreur commise sur la constante A ne dépasse 1/2000. L’erreur des pesées est, du reste, bien inférieure.
- En outre, M. Pellat (2) a fait construire par M. Carpentier des copies de son électrodynamomètre absolu, auxquelles il a donné le nom d’am-
- (!) Comptes rendus de VAcadémie des Sciences, (^décembre 1886); Journ. de Phys., 2' série, t. VI, p. 175.
- (*) Bulletin de la Société internationale des Électriciens, t. V (mai 1888).
- pèré-ètalon\ elles ne diffèrent de ce dernier instrument qu’en ce que ia bobine mobile porte plusieurs couches de fil et que la bobine fixe est beaucoup plus courte. La constante A des ampères-étalons est déterminée par comparaison avec l’élect.rodynamomètre absolu ; cette détermination se fait avec une précision de 1/10000. La constante A est, du reste, absolument indépendante de la température.
- ÉTALONS DÉRIVÉS
- 30 Étalons de force électromotrice.
- Un étalon de force électromotrice est constitué par un élément de pile. La différence de potentiel entre les deux pôles de la pile en circuit ouvert, qui mesure sa force électromotrice, est déterminée en valeur absolue par comparaison avec la différence de potentiel e qui existe au deux bouts d’une résistance connue r traversée par un courant d’intensité connue i (e = ir). La comparaison peut se faire, soit par la charge d’un condensateur, soit, ce qui est plus précis, en opposant l’élément de pile à la force électromotrice développée aux deux bouts de la résistance par le passage du courant et en faisant varier celui-ci jusqu’à ce que les deux forces électromotrices soient égales.
- Malheureusement aucun élément de pile étudié par la méthode précise que nous venons d’indiquer ne possède une force électromotrice absolument invariable avec le temps.
- Les étalons les plus employés sont l’élément Daniell au sulfate de cuivre ou ses diverses modifications (pile Callaud, étalon du Post Office, etc.), l’élément Latimer Clark au sulfate mercureux et l’élément Gouy au bioxyde de mercure.
- A moins de précautions excessives dans sa construction et dans sa conservation (1), le Daniell rte peut servir d’étalon dans les mesures de grande précision. La force électromotrice de divers éléments construits de même, mais avec des produits de diverses provenances peut varier depuis 1,06 v. à 1,14 v. au moins. Ce qu’il y a de plus grave,
- (!) Voir àcj sujet le travail de J.-A. Fleming : On tbe use of Daniell’s cell as a Standard of èlectromotive force, {Phil. Mag., août 1885). Malgré la conclusion opposée de l’auteur, le travail très soigné de M. J.-A. Flemming montre qu’il est difficile d’avoir avec le Daniell un bon étalon de force élec* tromotlice.
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- c’est qu'un même élément, une fois monté, ne conserve pas une force électromotrice invariable par suite des altérations inévitables de la surface des métaux.
- Le meilleur moyen d’avoir un Daniell de force électromotrice à peu près constante consiste à monter avec des dissolutions neuves l’élément avant de s’en servir, et de fermer pendant quelque temps le circuit, de façon à cuivrer l’électrode de cuivre; le circuit sera ouvert quelques minutes avant de faire la mesure.
- Le Latimer Clark et le Gouy, dans lesquels le zinc pur amalgamé et le mercure servent d’électrodes, sont de beaucoup préférables, les métaux ne s’altérant pas, oy du moins l’altération qui se produit à la longue pour la surface du zinc ne modifiant pas la force éiectromotrice.
- Le Latimer Clark peut être construit de deux manières différentes :
- i° En employant comme électrolyte une pâte formée par du sulfate mercureux imbibé d’une dissolution de sulfate de zinc;
- 2° En employant une dissolution étendue (15 0/0, par exemple), de sulfate de zinc et en déposant du sulfate mercureux en poudre sur la surface du mercure (’).
- D’après des recherches inédites de MM. Polier et Pellat, le Latimer Clark à liquide (1,465 v. en moyenne) est préférable sous plusieurs rapports au Latimer Clark à électrolyte pâteux ; la force électromotrice est moins variable avec le temps; le coefficient de variation avec la température est moitié moindre environ et l’on peut connaître exactement la température, ce qui est impossible avec un électrolyte pâteux; enfin l’élément est beaucoup plus conducteur et ne se polarise que très peu par le passage du courant.
- Plusieurs Latimer Clark à liquide, construits à peu prés en même temps, ne diffèrent pas engé-néral de plus de 1/1000 de leur valeur moyenne à la même température, à moins que, par accident,
- f1) Au lieu de déposer du sulfate mercureux, on peut former le sulfate mercureux par î’élcctrolysc du sulfate de zinc dans l’élément lui-même, en le faisant traverser par un courant allant du mercure au zinc. On est sûr d’obtenir ainsi du sulfate mercureux pur. (Recherches inédites de M. Potier.)
- le mercure n’ait touché le zinc : des traces de zinc dans le mercure suffisent à diminuer considérablement la force électromotrice; celle-ci peut même être ainsi annulée ou renversée.
- L’élément Gouy (J) (1,390 v. en moyenne) est aussi remarquable par sa constance que le Latimer Clark; il ne diffère du reste du Latimer Clark à liquide que par la substitution de l’oxyde de mercure au sulfate mercureux. Il y a à cette substitution un avantage et un inconvénient ; l’avantage est que la variation de la force électromotrice avec la température est réduite à peu près à moitié (0,00014 environ); l’inconvénient est que le dépolarisant étant moins efficace, la polarisation dé l’élément Gouy est bien plus grande et plus longue à disparaître que celle du Latimer Clark à liquide.
- Divers éléments Gouy préparés avec les mêmes produits ne diffèrent pas en général de plus de 1 /1000 de leur valeur moyenne.
- En résumé, l’élément Latimer Clark ou l’élément Gouy peuvent rendre de grands services, même dans des recherches de haute précision ; mais alors il est essentiel qu’un thermomètre dont le réservoir plonge dans le liquide même de l’élément en donne la température. On devra, en outre, mesurer de temps en temps là valeur absolue de la force électromotrice de l’étalon, et comparer fréquemment sa valeur à celle d’étalons semblables, placés dans les mêmes conditions de température, pour s’assurer qu’un accident n’a pas fait varier d’une quantité notable sa force électromotrice.
- Un des principaux usages d’un étalon de force électromotrice, dont la valeur absolue est connue, est la mesure rapide et précise de l’intensité d’un courant faible ou fort par l’opposition de cet étalon à la différence de potentiel développée par le courant aux deux bouts d’une résistance convenablement choisie et connue en valeur absolue, en renversant l’opération même qui a servi à déterminer la valeur absolue de l’élément.
- L’ensemble de ces deux opérations constitue la manière la plus simple et la plus exacte de comparer la valeur d’un courant connue par un électrodynamomètre absolu ou par un ampère-étalon à la valeur d’un autre courant d’intensité très différente.
- f1) Gouy, « Sur une pile étalon », Jount. de Phys., v série, t. VI, p. 532.
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- 2° Étalons de capacité.
- Les étalons de capacité sont des condensateurs gradués en microfarads et fractions de microfarad ; ils sont formés par des feuilles d’étain, ou quelquefois de clinquant, alternant avec des feuilles d’une substance isolante. Cette substance isolante varie suivant les constructeurs ; les plus employées sont le mica, le mica paraffiné, le papier paraffiné ou recouvert d’autres matières isolantes, enfin l’ébonite débitée en mince feuilles.
- Les étalons de capacité sont encore bien plus imparfaits que les étalons de force électromotrice. Ils présentent presque fous à un degré plus ou moins grand trois défauts :
- i° La charge n’est pas rigoureusement proportionnelle à la différence de potentiel des armatures ;
- 2° Ils possèdent un résidu ;
- 3° L’isolement est imparfait. En outre, la capacité varie assez rapidement avec la température.
- Quand un condensateur présente un résidu, sa capacité n’est nettement définie que dans deux cas : celui où la décharge succède assez rapidement à la charge pour que la pénétration de l'électricité dans le diélectrique soit nulle, et celui où la charge dure assez longtemps pour que la pénétration ait atteint son maximum. Mais, dans J’usage des condensateurs, il est souvent assez difficile de réaliser ces conditions. En particulier, si l’on veut mesurer la charge du condensateur, en lançant celle-ci dans le fil d’un galvanomètre, par l’impulsion de l’aiguille, on se sert d’une formule qui n’est exacte que si la décharge se produit en un temps assez court pour que l’aiguille ne se soit pas déplacée d'une quantité appréciable pendant sa durée; or, ce n’est pas ce qui a lieu si la pénétration a atteint son maximum, la décharge totale exigeant un temps comparable à celui de la charge.
- Le seul condensateur qu’on pourrait considérer vraiment comme un étalon serait un condensateur à lame d’air. Malheureusement, il paraît difficile de réaliser commodément des condensateurs à lame d’air ayant une capacité de l’ordre du micio-farad : deux plateaux circulaires de 6o centimètres de diamètre et distants de 0,025 c. formant un condensateur valant environ i/ioode microfarad.
- La détermination de la valeur absolue d’une capacité en unités électromagnétiques se fait le plus souvent par des méthodes dans lesquelles la me-
- sure de la capacité est ramenée à celle d’une résistance et d’un temps, comme la méthode de Maxwell (4) ou ses modifications par J.-J’ Thomson/2) et R.-T. Glazebrook (3), ou bien par des méthodes dans lesquelles la mesure de capacité est ramenée à celle d'une résistance et d’un coefficient d’induction mutuelle, comme celle employée par M. Roïti dans l’étude de divers condensateurs qui avaient figuré à l’Exposition universelle d’Anvers (4).
- Les mesures de M Roïti et d’autres physiciens montrent que la valeur réelle des capacités qui se trouvent dans le commerce diffère de leur valeur nominale rarement de moins de 1 0/0, et que souvent l’erreur s’élève jusqu’à 4 0/0.
- En terminant ce rapport sur les étalons électriques que l’on nous permette d’exprimer un vœu.
- Les étalons d'induction mutuelle, de résistance et d’intensité de courant, que nous avons appelés étalons principaux parce que leur valeur absolue peut être déterminée séparément sans avoir recours à d’autres étalons électriques, présentent, quand ils sont convenablement constitués, une invariabilité comparable à celle d’un étalon de longueur ou de masse.
- On a reconnu la nécessité de fixer un étalon légal de résistance; pourquoi ne ferait-on pas de même pour les deux autres étalons principaux?
- La question présente surtout de l’importance pour l’intensité des courants, et elle paraît suffis samment préparée aujourd’hui. Le Bureau international des poids et mesures possède déjà les étalons prototypes de longueur, de masse et de résistance électrique; il semble tout désigné pour conserver un électrodynamomètre-balance qui servirait d’appareil-étalon prototype dans la mesure des intensités, et auxquels lès autres instruments pourraient être comparés.
- Les courants mesurés par l’électrodynamomètre prototype d'après la formule i = A \/pg, où A représente la constante de l’instrument déterminée par des mesures de longueur, seraient évalués avec un ampère conventionnel qui ne s’écarterait de l’ampère théorique que d’une quantité certaine-
- C*> Il iiuovo cimento, t. XVI, p. 175-180.
- (*) Phi/. Mag„ p. 98(1884). .
- (3) Phi/. Truns., v. 174, p. 707 (juin 1883).
- (4) Electricité and magnétisai, § 776.
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- ment inférieure à la différence entre l’Ohm légal et l’Ohm théorique ; il est fort probable que l’écart tomberait au-dessous de 1/2000. On aurait du reste un contrôle de l’erreur par la différence des indications de cet instrument et de l’électrodyna-momètre absolu de M. Pellat.
- Bien des personnes penseront qu’il serait plus simple, pour la comparaison des courants, d’indiquer la masse d’argent déposée en une seconde par un ampère. Nous ferons remarquer que l’ampère conventionnel] fixé ainsi ne serait pas défini avec une précision suffisante : l’électrolyse est, en effet, une opération extrêmement délicate, qui comporte des causes d’erreur relative dix fois plus grandes au moins que la comparaison de deux électrodynamomètres-balances. Ainsi, voici les derniers résultats obtenus pour l’équivalent électrolytique de l’argent :
- Mas.sc d'urgent eu milligrammes déposée pur ampère en une secundo
- F. et W. Kohlrausch..
- Mascart..............
- Lord Rayleigh........
- MM. Potier et Pellat...
- r° dét. 1,1 îSçmmg.j a* — i,n95 — ’
- 1,1183 mmg. 1,1156 — 1,1179 —
- 1,1192 —
- Or les écarts qu’on trouve entre les nombres de ce tableau ne surpassent pas beaucoup ceux qu’un même expérimentateur [trouve dans deux opérations électrolytiques faites dans des conditions aussi identiques que possible comme mesure d’intensité, comme densite de courant, comme concentration de la solution d’azotate .d’argent, etc. Au contraire, nous avons déjà dit plus haut que la comparaison de deux électrodynamomètres-balances pouvait se faire avec une précision de 1/10000. Ce rapprochement met bien en évidence l’inconvénient de la définition d’un ampère conventionnel fondée sur l’électrolyse.
- mesures de l’énergie
- rapport Dli m. a. potier
- A l’époque où les machines dynamo-électriques ont fait leur apparition dans l’industrie, la mesure de lepr rendemeut n’avait qu’une importance absolument secondaire et d’ordre théorique. On ne songeait à leur demander que les services qu’une pile suffisamment puissante aurait pu rendre, et leur supériorité à tous les points de vue était tel
- lement évidente qu’on s’était peu préoccupé de la mesurer exactement; aujourd’hui encore,dansun grand nombre d’installations, la puissance dépensée par les machines destinées à l’éclairage n’est qu’une petite fraction de la force motrice de l’usine, l’excès de dépense correspondant à un rendement moindre de la dynamo est noyé dans des frais bien plus considérables au milieu desquels il disparaît, et l’on ne demande à la machine qu’un fonctionnement absolument régulier.
- Lorsque les applications sont devenues plus nombreuses, qu'on s’est occupé de la distribution a distance de l’énergie, qu’on a dû créer des moteurs spéciaux au lieu d’utiliser des forces pour ainsi dire surabondantes, et qu’une concurrence plus active est née entre les différents types de machines, le rendement est devenu l’un des facteurs de la valeur commerciale des dynamos.
- 11 paraît donc utile de définir exactement ce rendement et de se mettre d’accord surles moyens de le mesurer.
- On appellera rendement d’une machine dynamo, soit réceptrice, soit génératrice, le rapport de l’énergie utilisable à l’énergie dépensée; l’énergie électrique sera donc mesurée aux bornes de la machine ; quant au travail, il est désirable, pour éviter les incertitudes occasionnées par les transmissions, qu’il puisse être mesuré sur l’arbre même de la machine.
- Le rendement d’un moteur se mesurera généralement avec exactitude ; sauf en très grande vitesse, l’emploi du frein donnera des indications tiès exactes si on prend les précautions requises et bien connues concernant sa sensibilité et son tarage ; les mesures électriques peuvent se faire avec une approxi nation supérieure encore à celle que donne le frein. Le rendement d’une machine génératrice est aussi facile a mesurer lorsqu’on dispose d’un dynamomètre de transmission approprié ; malheureusement ces appareils compliqués et coûteux ne peuvent s’improviser comme les freins, leurs indications peuvent être faussées si la vitesse dépasse certaines limites, de sorte que chaque appareil ne fonctionne utilement que dans des limites de puissance assez étroites. Les dynamomètres dans lesquels on mesure la différence de tension des deux brins de la courroie paraissent en outre péu précis.
- Aussi a-t-on cherché à déterminer les rendements des génératrices sans avoir recours à ces dynamomètres, surtout pour les machines de
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- grande puissance. On peut procéder par substi- » tution ; après avoir relevé à l'indicateur de Wattles diagrammes donnant le travail de la vapeur sur le piston à différentes allures et la puissance électrique de la dynamo, on substitue à celle-ci une poulie avec un frein sur laquelle on opère de même, En admettant que le rendement de la machine à vapeur et des transmissions soit resté de même, pour des puissances et des vitesses que l'on s’efforce de rendre aussi égales que possible, on a les éléments nécessaires au calcul du rendement de la dynamo.
- Lorsqu’il s’agit du système de deux machines, la détermination du rendement peut se faire par la méthode de MM. Hopkinson : les deux machines sont montées sur le même arbre et réunies électriquement comme deux piles en opposition, de sorte que l’une fonctionne comme génératrice et l’autre comme réceptrice; un dynamomètre, qui peut être de faible puissance, mesure le travail transmis au système des deux machines, travail qui est entièrement absorbé par les résistances passives, les courants parasites et réchauffement des fils des machines. Cette jméthode a été modifiée par M. Revenshaw, qui supprime l’évaluation dynamométrique du travail transmis. A cet effet, une troisième dynamo est introduite dans le circuit des deux premières et est actionnée par le moteur La puissance qu’elle fournit est évaluée électriquement. Si l’on désigne par C cette troisième machine, par B et A les deux premières qui sont montées sur le même arbre, la mesure du rapport des différences de potentiel aux bornes des machines A et B donne le rendement du système AB. Soit R3 ce rendement, on déterminerait de même par la simple comparaison de deux mesures élec^ triques le rendement R2 du système BC. Si l’on appelle rx> f2, r3 les rendements individuels des machines et qu’on suppose qu’il sont les mêmes
- dans les trois expériences, on aura r2z=: 11
- paraît douteux que cette méthode puisse conduire à des résultats exacts, car le rendement d'une machine est variable avec l’intensité du courant qui la traverse, et avec sa vitesse ; il ne paraît pas possible de faire fouctionner les machines dans ces trois expériences à leur charge et à leur vitesse normales.
- M. Fontaine a employé une méthode plus sim-
- ple, fondée également sur l’emploi de trois machines : la machine A est montée sur le même arbre que la machine B ; celle-ci fonctionne comme réceptrice, le courant lui est envoyé par une troisième machine C, mais la machine A est en dehors du circuit BC,et fermée sur un circuit de résistance variable à volonté, La résistance de ce circuit est réglée de manière que le courant y soit le même que dans le circuit BC ; le rapport des différences de potentiel aux bornes des machines A et B donne encore le rendement du système AB. Lorsque les deux machines sont identiques de construction. M. Fontaine admet que le rendement de chacune est la racine carrée du rendement total ; cela revient à admettre, comme on le fait dans les procédés dérivés de la méthode Hopkinson , que le rendement est le même, que la machine soit génératrice ou réceptrice ; dans cette hypothèse, il serait facile, en faisant trois expériences, de déterminer le rendement individuel de chaque machine. Les deux procédés (Revenshaw et Fontaine) paraissent très appropriés, au moins à la comparaison rapide des rendements de machines de même type qui seraient essayées successivement ; mais du moment qu’on admet l’égalité des rendements, l’emploi des dynamomètres de transmission devient inutile, et l’essai au frein devrait suffire lorsqu'il s’agit de déterminer le rendement d’une machine isolée. Une réserve semble pourtant nécessaire à cet égard; il n’est pas permis de dire que le rendement est le même pour deux machines identiques fonctionnant dans les conditions ci-dessus. Le rendement du système de deux machines peut être nul, par exemple, sans que celui de la machine réceptrice qu’il fait mouvoir soit nul ; ifparaît plus rationnel d’admettre que. à égalité de champ magnétique dans l’inducteur et de courant dans l’induit, les pertes dues aux courants parasites et aux frottements divers sont les mêmes à vitesse égale. Dans la méthode de M. Fontaine; par exem-
- J QQ _ ^
- pie, si ——— est le rendement du système B A formé de deux machines identiques, le rende-ment de la réceptrice B devrait être —etce-
- .... . » , • . 200 — 2X
- lui de la génératrice A =-------,
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- Dans le même ordre d’idée, si —- est le
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- rendement d’une réceptrice, son rendement
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- comme générotricej dans les. mêmes conditions,
- . IOO —2X
- serait —————,
- /oo—x
- Si des expériences, faites avec soin, confirmaient ces vues, une série d'essais au frein, essais que les mécaniciens considèrent comme susceptibles d’une très grande précision, suffirait pour déterminer les rendements d’une génératrice dans les diverses conditions où elle est appelée à fonctionner. Il serait donc intéressant de savoir dans quelles limites on peut considérer comme égaux les rendements, ou les pertes de la même machine fonctionnant comme moteur ou comme récepteur.
- Dans les ateliers où l’on a à sa disposition plusieurs machines, il serait toujours possible de déterminer le rendement d’une génératrice sans employer de dynamomètre de transmission. L’expérience a prouvé que jusqu’à 50 chevaux au moins, puissance maximum que j’ai pu essayer, une machine réceptrice est un excellent dynamomètre; si on mesure au frein le travail fourni par la dynamo, on trouve toujours dans la limite des erreurs, le même rendement quand la machine travaille dans les mêmes conditions de vitesse et de charge, bien que la force électromotrice soit susceptible de légères variations ; la machine étant dans ses conditions normales de graissage. On peut donc tarer une réceptrice et, pour une série de vitesses former un tableau de rendement correspondant à une série d’intensités; cette graduation faite, avec tout le soin possible, l’essai d’une génératrice se ferait simplement en l’accouplant sur l’arbre de la réceptrice, et comparant les nombres de watts fournis et absorbés par les deux machines. 11 est évident que cette méthode serait également applicable à la mesure du rendement d’une machine à courant alternatif ; elle a l’avantage évident que les forces appliquées à la machine à essayer se réduisent à un simple couple ; par la suppression des courroies, on élimine l’erreur impossible à évaluer, provenant de la tension variable de cet organe de transmission, et que l’emploi des dynamomètres laisse subsister.
- Si, à l’occasion de l’Exposition universelle, les personnes compétentes étaient mises en mesure d’échanger leurs vues sur cette questiou du rendement, et pouvaient arriver à fixer quelques règles uniformes, il en résulterait un avanlage sérieux pour les constructeurs de machines et les industriels qui les exploitent,
- TÉLÉPHONIE
- RAPPORT DE M. DE LA TOUANNE
- La téléphonie, par une rare fortune, s’est, en moins de dix ans, répandue dans le monde entier et l’instrument, accueilli d’abord comme un jouet scientifique, est devenu le fondement d’une industrie qui étend son domaine de la bourgade aux villes les plus puissantes. Mais la rapidité même avec laquelle s’est "développée cette industrie porte en elle un danger. A peine une disposition est-elle adoptée, une autre plus ingénieuse et plus pratique surgit, et l’on a vu dans telle grande ville une compagnie, soucieuse de son bon renom et du service qu’elle devait faire, délaisser un système dont l’établissement se terminait à peine, abandonner des installations qui touchaient à leur fin, pour reprendre l’organisation par la base et créer à nouveau, de toutes pièces, un réseau en harmonie avec les récents progrès.
- Une pareille détermination n’est que très exceptionnellement nécessaire : et si, dans de moindres proportions, ces difficultés sont de tous les jours, elles seraient bien des fois évitées par des relations plus fréquentes entre ceux qui ont la charge de ces entreprises ; les questions concernant les lignes, les appareils, les postes centraux, les tarifs 'prennent cent aspects différents, et, dans la période de tâtonnement où nous nous trouvons encore, il y aurait grand intérêt à ce que les personnes compétentes pussent se consulter sur les solutions déjà tentées, sur celles déjà acquises.
- Pour les lignes, il semble bien que l’opinion soit près d’ètre faite au sujet du conducteur. Le cuivre et ses alliages se substituent peu à peu au fer et à l’acier. Encore faut-il déterminer dans quels cas ils sont certainement avantageux, connaître les résultats obtenus dans les circonstances les plus variées possible avec les bronzes, avec le cuivre dur, avec le cuivre recuit.
- Celui-ci, par sa faible ténacité, semble réservé aux câbles ; mais ceux-ci mêmes ne sont probablement pas arrivés à leur forme définitive. On a proposé un grand nombre de types : quels en sont les spécifications précises, les avantages, les inconvénients? A quelle résistance, à quelle capacité s’arrêter dans la pratique Combien de fils convient-il de réunir en un seul câble? Quelles modifications apporter à ia fabrication du
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- câble suivant que le réseau est à fils simples où à circuits métalliques, quels sont à cet égard les renseignements de l’expérience? — Sur ce point des circuits métalliques, quels sont les artifices de construction employés dans les réseaux aériens? N’est-il pas possible, comme on l’a récemment avancé, de réduire le nombre des conducteurs et d’employer un fil de retour unique pour un groupe de fils d’aller? Quelles seraient, dans cette hypothèse, les dispositions à choisir pour la juxtaposition, sur les mêmes appuis, de plusieurs faisceaux semblables, etc? Ce sont là autant de questions auxquelles on n’aura de réponse tant soit peu digne de créance que si un certain nombre de praticiens, s’appuyant le plus possible sur des faits, veulent bien les discuter et se communiquer leurs échecs comme leurs succès.
- Les appareils ne présentent pas un champ de remarques aussi divers, du moins si l’on s’en tient aux résultats constatés. Microphones, téléphones, signaux auxiliaires se répartissant en quelques catégories seulement. Les multiples modèles dus à la fertilité d’imagination des inventeurs ne seraient que difficilement comparés et classés : souvent les différences tiennent à un détail sans autre intérêt que l’intérêt commercial. Les microphones dérivés du dispositif de Hughes ont le très grand avantage de se régler une fois pour toutes: ceux inspirés par le microphone Edison sont néanmoins conservés dans beaucoup de réseaux ; enfin, les microphones à grains ont été considérés pendant un instant comme un progrès. Si les méthodes précises de mesure, en ce moment à l’étude, ne donnaient pas à bref délai des résultats d’ensemble, il serait souhaitable que les qualités des uns et des autres, constatées par l’usage quotidien, fussent mises en évidence.
- Les téléphones, d’autre part, ont exercé l’esprit d’invention ; le principe connu, les différentes formes d’électro-aimants devaient nécessairement être essayées ; les inventeurs eussent même fréquemment évité de présenter certaines formes comme nouvelles s’ils avaient consulté les anciens travaux sur les électro-aimants, ceux de Nicklès par exemple. En somme, à l'heure actuelle, nous croyons qu’il existe plusieurs modèles de téléphones de valeur analogue, tous bons quand ils sont bien construits. 11 est désirable pour les progrès ultérieurs qu'on fixe l’influence relative
- exacte des parties constitutives de l’instrument.
- Les signaux auxiliaires, sonneries, annonciateurs, etc., sont des modifications parfois heureuses, mais non capitales, d’appareils télégraphiques depuis longtemps essayés. 11 en est ainsi également de beaucoup de combinaisons ou interviennent ces accessoires: pont de Wheatstone, montage différentiel, etc., qui ressortissentunique-ment à la télégraphie: qu’il s’agisse d’un Morse, d’une sonnerie ou d’un annonciateur, il n’y a là aucune difficulté. L’innovation qui pourrait être féconde, n’apparaît guère que dans les combinaisons où il s’agit de réunir^ plusieurs abonnés sur un même fil du bureau central ou dans'les dispositifs destinés à procurer automatiquement la communication avec celui-ci, après payement de la taxe exigée pour une conversation.
- Parmi les accessoires, l’un des plus importants, la pile, est peut-être celui qui laisse le plus de place au doute ; la détermination de l’élément le plus favorable aux transmissions serait utile.
- En ce qui concerne les bureaux centraux, plusieurs points méritent une attention spéciale. Tout d’abord se présente la question des tableaux commutateurs: quelles facilités doivent-ils présenter ? A partir de quel nombre d’abonnés le poste central doit-il être muni de cet admirable système de commutateurs multiples qui, du nouveau monde, se répand graduellement dans l’ancien ? Ce sont là des éléments dont la connaissance est indipensable : la simplification et la sûreté des opérations demandées à l’employé sont d’une importance capitale lorsque ces opérations sont répétées plusieurs centaines de fois par jou.\ La dépense de premier établissement devient alors secondaire, souvent même la majoration des dépenses est plus apparente que réelle. En tout cas, dût-elle être achetée au prix d’un sacrifice 'momentané, la rapidité, qui est la raison d’être de la téléphonie, est la première chose à rechercher. Et la diversité des systèmes est telle que suivant le type de tableau adopté, le nombre de communications établies par un employé passe de 200 par jour à 200 par heure; ces chiffres ne sont pas forcés, le maximum est plus élevé encore. Dans ces conditions, on conçoit qu’il faille apporter au choix du matériel du poste central un soin spécial.
- Néanmoins, le fruit de ce travail d’installation serait partiellement perdu si des règlements judicieux n’en assuraient pas une bonne utilisation;
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- il serait done très intéressant de comparer les règlements observés dans les différents réseaux, les instructions données tant aux correspondants qu’aux employés, et de savoir les avantages ou les inconvénients que l’expérience a révélés dans leur application.
- Pour ne citer qu’un détail, on considère, dans le réseau de New-York, toute demande de communication comme persistant valablement jusqu’à ce qu’il y ait été donné satisfaction ; dans la plupart des autres réseaux, on admet qu’elle doit être renouvelé; par l’intéressé lorsqu’il a été avisé qu’on n’y pouvait donner une suite immédiate. Des deux systèmes, le premier apporte aux correspondants une commodité apparente incontestable ; mais il faudrait juger en même temps à quel degré il entrave le service au détriment des nouvelles communications demandées ; en outre, il semble qu’au bout d’un certain temps le demandeur doive renoncer à son tour à communiquer ; les arguments pour ou contre ne pourraient être fournis que par ceux qui ont pratiqué l’un et l’autre système. Ge point particulier, est bien entendu, signalé uniquement à titre d’exemple, et montre seulement la différence des points de vue auxquels se placent des hommes compétents et les incertitudes qui régnent encore.
- • Une autre cause de la prospérité ou du malaise des entreprises téléphoniques est la tarification qu’elles adoptent. Comme toute industrie, l’industrie téléphonique recherche d’abord le tarif avantageux, celui qui, par la combinaison du nombre des communications et de la taxe à laquelle elles sont assujetties, donne, tous les frais déduits, au capital engagé, le revenu maximum. L’évaluation des frais est difficile à faire d’une façon générale : ils dépendent non seulement du matériel en usage, mais encore des circonstances locales ; dans chaque cas particulier cependant, c’est un élément que l’on connaîtra avec assez de précision ; le second élément, la loi des débouchés, pour ainsi dire, la loi suivant laquelle sont liés la taxe et le nombre des communications ou le nombre d’abonnés est au contraire complètement inconnue ; les prévisions à cet égard sont presque toujours erronées. Ce serait donc une œuvre des plus intéressantes de dégager cette loi ; malheureusement les données premières sont fort rares.
- La plupart du temps les taxes sont fixées et modifiées sans plan préalable ; les diminutions
- (on ne parle pas ici des relèvements qui sont, l’exception) sont (faites par sauts brusques, irréguliers, et il devient très délicat de saisir la relation entre l’abaissement du tarif et l’accroissement de la consommation. Quant aux renseignements à tirer de la comparaison entre l’importance numérique de la population et le nombre d’abonnés, ils paraissent bien peu instructifs. Pour une même ville, la signification des nombres figurant à ces statistiques par trop» succinctes dépend de plusieurs circonstances : de l’ancienneté du réseau, du temps pendant lequel a été appliqué le dernier tarif, de la régularité du service, toutes choses généralement passées sous silence. Si l’on veut, d’autre part, rapprocher les uns des autres les résultats obtenus dans des localités différentes, encore faut-il connaître le caractère des populations qui les habitent, la nature des rapports sociaux qui y régnent et résultent des occupations ordinaires, du climat, de la richesse, du genre des opérations mercantiles.
- Jusqu’ici le téléphone est surtout un instrument commercial, et il serait probablement aisé de classer à part les villes où il ne présente qu’un intérêt somptuaire ; mais, parmi les autres, il importerait de mettre en parallèle celles seulement qui sont véritablement comparables; en ce qui concerne les cités industrielles ou commerçantes, il y aurait lieu vraisemblablement, pour les premières, de distinguer parmi les industries celles qui donnent naissance à des transactions peu nombreuses, mais valant par les sommes engagées et celles où se multiplient les ventes et achats n’exigeant que des débours relativement faibles; pour les cités commerçantes, il faudrait ur. crité rium sûr de l’activité des échanges.
- Ces données, rapprochées de celles relatives à la valeur de l’argent dans les pays considérés et de celles figurant aux statistiques téléphoniques, permettraient peut-être de conjecturer, en connaissance de cause, le développement probable promis à l’industrie téléphonique dans telles circonstances déterminées. En dehors de cette procédure méthodique, on ne trouvera, selon toute apparence, que des incertitudes ou des déboires également funestes à l’esprit d’initiative. Le problème d’ailleurs est des plus ardus, et les remarques qui viennent d’être faites n’ont d’autre but que d’en signaler l’intérêt et la complexité.
- Au reste, on ne saurait espérer une solution Immédiate et complète de toutes les question^
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- soulevées dans cette rapide revue de la téléphonie ; d’autres encore resteraient à résoudre qui n’ont pas été mentionnées. Mais il a semblé que plusieurs d’entre elles pourraient être examinées avec fruit par des hommes quotidiennement mêlés aux difficultés pratiques et mettant en commun leur expérience, trop heureux si la science y venait, sur quelques points, apporter des clartés certaines.
- LES TRANSFORMATEURS
- RAPrORT DP M. PICOU
- i. Principe. — Lorsqu’un courant électrique est lancé dans un appareil propre à le transformer en quelque autre forme de l’énergie, le produit El de la différence de potentiel entre les bornes par l'intensité du courant mesure la puissance qui est absorbée à chaque instant par l’appareil considéré.
- Si celui-ci est disposé de telle sorte qu’il donne lui-même naissance, dans un circuit distinct du premier, à un courant électrique le produit ET de la différence de potentiel, aux bornes de ce second circuit, par l’intensité du courant représentera à chaque instant la puissance électrique fournie à l’extérieur.
- On peut admettre que l’énergie électrique a simplement subi une transformation dans la valeur des facteurs dont le produit représente sa valeur instantanée ; d’où le nom de transformateurs donné aux appareils qui la réalisent.
- Le premier circuit reçoit le nom de primaire, l’autre est le secondaire.
- La puissance secondaire est toujours plus petite que la puissance primaire. La différence représente l’énergie qui est absorbée par les différentes résistances passives mises en jeu parle fonctionnement de l’appareil.
- On appelle coefficient de transformation le rapport des différences de potentiel aux bornes des deux circuits. 11 serait plus exact de définir le rapport des forces électromotrices. 11 n’y a, d’ailleurs, que peu de différence entre ces deux valeurs.
- Le nom de transformateurs est réservé aux appareils qui restituent instantanément dans un circuit secondaire l’énergie apportée par un circuit primaire.
- Ainsi une pile secondaire ou un ensemble de condensateurs, dont les éléments chargés en tension peuvent être déchargés en quantité, donne-
- ront bien une transformation d’un groupe de valeurs El en un autre groupe : mais le phénomène n’est pas instantané et ces appareils ne sont pas compris dans la classe des appareils dits transformateurs ou générateurs secondaires.
- 2. Ce sont les phénomènes d’induction qui sont la base du fonctionnement des transformateurs. D’une manière générale, le circuit primaire produit un flux de force qui traverse le circuit secondaire. Pour que celui-ci soit le siège d’une force électromotrice d’induction, il faut que le flux de force que détermine le circuit primaire y soit variable ; et pour que le phénomène puisse se reproduire indéfiniment, condition pratique essentielle, il faut que la variation soit d’une nature périodique.
- Il y a plusieurs manières de faire varier le flux de force embiassé par le circuit secondaire. On pourra obtenir, par exemple, ce résultat :
- Par la variation périodique du courant primaire ;
- Par le déplacement des circuits ;
- Ou encore par leur déformation.
- Le premier mode donne naissance aux transformateurs à courants alternatifs. Ce sont des appareils fixes, dans lesquels rien ne décèle à l’œil l’état du fonctionnement ou du repos.
- Le second mode de variation du flux embrassé est réalisé par les appareils dits moteurs-transformateurs ou transformateurs tournants.
- Enfin le troisième mode n’adonné lieu jusqu’ici à aucune réalisation industrielle, celles-ci paraissant devoir se heurter à de grandes difficultés matérielles d’exécution.
- 3. Transformateurs du premier type. — Le premier en date des appareils de ce genre est la bobine d’induction universellement connue sous le nom du constructeur Ruhmkorff. Toute description serait superflue. Nous remarquerons seulement que l’interrupteur et le condensateur sont, proprement, des appareils accessoires, non du transformateur, mais bien de la source du courant.
- La première idée d’une application industrielle de la bobine d’induction paraît due à M. Ja-blochkoff qui, en 1878, en faisait une partie essentielle de son système d’éclairage au kaolin. Ces
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- lampes exigeant une force électromotrice très élevée, qui aurait rendu la canalisation directe très difficile, M. Jablochkoff indiqua le procédé consistant à empioyer un courant primaire f produit sous une force électromotrice maniable, et de le transformer à l’aide de la bobine d’induction en un courant secondaire, de haute tension, et capable d’alimenter une ou plusieurs lampes. Une installation expérimentale de ces appareils figura à l’Exposition universelle de 1878.
- Vers la même époque un certain nombre d’inventeurs proposèrent divers modes de canalisation dont les bobines d’induction constituaient l’un des organes essentiels.
- Il ne semble pas, cependant, qu’aucun d’eux ait obtenu des résultats industriels, car, à l’Exposition d’électricité de 1881, on ne voyait figurer aucjn de ces systèmes en application.
- Ce n’est qu’en 1883 que MM. Gaulard et Gibbs, à Londres, mirent en usage des appareils transformateurs, qui depuis ont reçu des modifications importantes et ont été mis en application industrielle.
- Il semble que jusqu’à cette époque les inventeurs aient eu dans l'esprit cette idée préconçue, que pour profiter des avantages d’une canalisation primaire à haute tension, il fallait que les circuits primaires des transformateurs fussent intercalés en série dans ce circuit. La conséquence pratique de ce fait était une grande difficulté dans la régularisation automatique des sources secondaires constituées par les circuits induits, dans lesquels étaient intercalés les appareils d’utilisation. Le groupement de ceux-ci en dérivation sur le circuit secondaire paraissant posséder des avantages qui le faisaient préférer au groupement en série, il fallait de toute nécessité recourir à des appareils spéciaux pour le réglage, soit automatique, soit à la main. En un mot, ces transformateurs n’étaient pas auto-régulateurs.
- De plus, les propriétés des circuits magnétiques n’étant pas alors aussi généralement connues qu’elles le sont aujourd’hui, les inventeurs employaient des masses de fer aimantées, présentant des pôles libres, de telle sorte que le flux de force magnétique avait à effectuer dans l’air un trajet important. Les inconvénients de ce fait n’étaient pas alors suffisamment reconnus, et la présence des pô'les libres semblait une manifestation du jeu des forces magnétiques.
- Au commencement de l’année 1885, MM. Zi-
- pernowsky, Deri et Blathy, de Budapest, ainsi que M. Hopkinson, indiquèrent les avantages des circuits magnétiques fermés, sans pôles, et décrivirent plusieurs formes d'appareils réalisant ces conditions.
- Ces avantages étaient assez considérables, au point de vue du rendement des appareils. Toutes les lignes de force restent à l’intérieur de tous les fils, ou, en d’autres termes, le flux de force dans chaque spire induite est maximum pour chacune d’entre elles.
- 11 en résulte évidemment une meilleure utilisation du fil, conduisant, pour une force électromotrice donnée, à un minimum de résistance intérieure, résultat qui ne pouvait être obtenu que par une utilisation complète du flux de force inducteur.
- MM. Zipernowsky, Deri et Blathy présentèrent en outre un système complet de distribution autorégulatrice, dont le point principal était la mise en dérivation des circuits primaires de tous les transformateurs sur le circuit principal. Les circuits secondaires étaient réunis en dérivation entre eux, ou restaient isolés, suivant les circonstances locales et les exigences de la distribution.
- Ce sjrstème prit rapidement un grand développement et reçut de nombreuses applications. A peu près en même temps que celles-ci, un grand nombre d’appareils ont été créés, variables à l’infini comme dispositions, mais |rentrant tous dans lu catégorie des transformateurs à circuit magnétique fermé.
- Les appareils Gaulard prennent cette nouvelle forme et MM. Ferranti, Kapp, Kennedy, en Angleterre, Westinghouse, en Amérique, suivent la même voie pour la construction de leurs transformateurs.
- Le groupage en dérivation s’impose également et est adopté dans la totalité des installations réalisées depuis cette époque.
- En même temps, les progrès accomplis dans l’étude des transformateurs sont tels qu’on peut atteindre les rendements de 90 à 95 0/0 à pleine charge.
- Les dispositions, très variables, des transformateurs peuvent toutes se ramener à deux types principaux :
- Dans l’un, le fer se trouve à l’intérieur des fils, enveloppé complètement par ceux-ci. Les appareils Gaulard et Zipernowsky sont de ce genre.
- Dans l’autre, le fil est intérieur et se trouve en-
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- fermé dans les pièces de fer, ainsi que le pratiquent MM. Ferranti et Westinghouse.
- Ces dispositions sont théoriquement équivalentes, et les transformateurs de toutes formes, bien construits atteignent le même rendement.
- Les causes de pertes y sont les mêmes, savoir : les résistances des fils primaire et secondaire, — l’hystérésis du fer — les courants de Foucault qui peuvent y exister par suite de l’insuffisance de l’état de division.
- 4. Transformateurs du second type. — Les transformateurs tournants, dans lesquels l’induction est due au déplacement des circuits, sont plus particulièrement des transformateurs à courant continu.
- Ils présentent par rapport aux précédents cet inconvénient d’avoir des organes mobiles, des collecteurs et des balais, ce qui nécessite une certaine surveillance. Par contre, ils peuvent donner le courant secondaire sous la forme continue ou alternative à volonté. Le courant continu présentant un champ d’applications plus étendu, on le préfère généralement.
- L’ensemble d'une machine dynamo-réceptrice, attaquant une autre machine qui devient génératrice, constitue un groupement qui peut être considéré comme un transformaieur.
- Mais ce terme est plus spécialement réservé à la réunion plus intime des deux appareils en un seul.
- Plusieurs types ont été proposés:
- Toute machine dynamo-électrique possédant sur son induit un double enroulement de fils, dont chacun est isolé de l’autre et aboutit à un collecteur spécial, constitue un transformateur.
- C’est sous cette forme que ces appareils ont été mis en service dans les applications qui en ont été réalisées jusqu’ici, en particulier, par MM. Paris et Scott, en Angleterre.
- Ces transformateurs sont auto-moteurs; la force motrice nécessaire à vaincre les résistances passives est empruntée à l’énergie électrique primaire : dans la disposition ci-dessus elle est toujours assez faible, la perte de ce chef paraît moindre dans une machine-transformateur à induit double que dans deux machines indépendantes reliées par courroie, par exemple.
- D’autres types ont été proposés, qui ne sont pas automoteurs, et qui ne transforment qu’à la con-
- dition de recevoir le mouvement d’un moteur indépendant.
- Le modèle proposé par M. Edison en 1883 est formé simplement d’un induit double, pouvant tourner au centre d’une masse de fer qui l’enveloppe complètement. Chaque induit peut être considéré comme tournant dans le champ résultant produit par le courant dans chacun d’eux.
- Enfin, on a aussi proposé de laisser les induits immobile^, et de faire seulement tourner les balais autour de leurs collecteurs respectifs.
- L’effet de toutes ces combinaisons est évidemment le même. 11 n’existe pas, à notre connaissance, d’applications importantes de ces divers modèles d’appareils. Le rapport des forces électromotrices d’induction primaire et secondaire y est évidemment constant.. Mais leur grandeur dépend de la vitesse imprimée aux organes tournants.
- 5. Calcul des éléments d’un transformateur. — Le calcul d’un transformateur consiste à déterminer les nombres de spires des fils primaires et secondaires, les dimensions du noyau de fer autour duquel ils s’enroulent et la section de ces fils.
- Dans tous ces appareils, les forces électromotrices d’induction sont proportionnelles au nombre de spires des fils primaire et secondaire. Ce rapport est généralement appelé le coefficient de transformation. Il est fixé à l’avance d’après les conditions locales de la distribution.
- Soit K ce coefficient.
- 11 suffira donc de savoir calculer les spires primaires, par exemple.
- L'induction moyenne B du noyau de fer multipliée par sa section droite £2 donne le flux de force /.
- Or, d'après la loi de Maxwell, on a, à chaque instant et dans chaque spire :
- Soit T la durée d’une période complète du courant alternatif, ou d’un demi tour du transformateur tournant supposé à deux pôles inducteurs. Il faudra connaître la loi de variation de / avec t pour en déduire la valeur de e-.
- En courant alternatif, on admet que les courbes qui représentent le courant et le flux de force en fonction du temps sont de sinusoïdes, diversement placées les unes par rapport aux autres.
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- 392 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On a donc
- f = F sin m t
- en posant
- et F étant le llux maximum, d’où
- cl f c
- — —= c — — m F cos m t a t
- à chaque instant.
- Ce qu’on est convenu d’appeler la force électromotrice alternative E étant définie par
- E* = ^ f e* d t TJo
- pourra donc se calculer immédiatement, et on en déduira la force électromotrice primaire d’une spire du transformateur, pourvu qu’on se fixe la valeur de F, flux maximum dans le fer.
- On se guidera sur des résultats d’expériences pour fixer ce chiffre à la valeur jugée la plus convenable.
- On voit que, pour un transformateur donné, les forces électromotrices d’induction sont, toutes choses égales d’ailleurs, proportionnelles au nombre de périodes dans un temps donné. D’autre part, les courants de Foucault et le travail d’hystérésis augmentent aussi avec le nombre de pé riodes, de telle sorte qu’il y a, d’un côté, intérêt à les augmenter, pour accroître la puissance de transformation d’un appareil donné, et, de l’autre, à les diminuer pour accroître le rendement.
- Les dimensions transversales des fils d’un transformateur seront prises en rapport avec l’intensité des courants qui les parcourent, en se fixant une densité de courant, qui, d’une part, ne conduise pas à un poids de cuivre excessif, et, de l’autre, ne corresponde pas à une trop grande énergie absor bée à les échauffer, et leur conserve le mieux possible leurs qualités d’autorégulation.
- Pour les transformateurs tournants, en partant toujours de la formule
- on remarque que pour le temps T la variation de flux est 2F et on prend, pour forceélectromotrice moyenne d’une spire
- 2 F
- e= T
- Le calcul se ramène donc simplement à celui des machines dynamo-électriques.
- . 6. Le rendement industriel est le rapport de l’énergie énergique dépensée dans le circuit secondaire hors de l’appareil à celle qui est fournie à l’appareil, mesurée aux bornes primaires.
- Pour les courants continus, il n’y a aucune difficulté : pour les courants alternatifs, les seules qui se présentent sont celles qui existent dans la mesure exacte de ces courants. Elles sont du ressort de l’électrométrie et nous ne nous en occuperons pas ici.
- Les deux systèmes de transformateurs présentent des avantages et des inconvénients qui leurs sont propres. Les transformateurs alternatifs ont cet avantage d’être des organes fixes, ne nécessitant aucune surveillance, et qui peuvent s’établir n’importe où, hors de portée de la main. Ils ont un rendement très élevé, même lorsqu’ils travaillent à faible charge, et ne sont susceptibles d’aucun dérangement accidentel une fois bien établis. Les machines alternatives qui les alimentent sont également d’une surveillance et d’un emploi faciles.
- Mais le courant alternatif ne se prête guère parfaitement bien qu’à l’éclairage; il paraît encore difficile de s’en servir pour la transmission du travail mécanique, et impossible de l’appliquer à l’électro-chimie.
- Les transformateurs à courants continus sont relativement plus coûteux. Ils exigent une installation plus importante et une surveillance continuelle et sont sujets à une usure plus rapide ;• leur rendement est aussi moins élévé.
- Par contre, ils se prêtent également bien à la distribution de l’éclairage, du travail mécanique et aux applications électrochimiques, dont la principale est le chargement d’accumulateurs qui permettent une certaine indépendance entre la production et l’utilisation.
- Le choix de l’un ou l’autre système dépend donc d’une étude approfondie des conditions locales de l’exploitation.
- <,A suivre.)
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- 3g3
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Etats-Unis
- Sur la construciion des câbles téléphoniques. — A la suite des évènements qui ont amené la transformation des réseaux aériens de New-York en réseaux souterrains, évènements dont La Lumière Électrique a entretenu ses lecteurs, une conférence a eu lieu le 15 mai entre les représentants des principales sociétés et fabriques afin d’arrêter des règles communes pour la construction des câbles téléphoniques.
- Disons qu’en Amérique, pour ne pas empêcher les transmissions téléphoniques, on ne fait usage que de lignes souterraines à deux fils, tordus ensemble, comme celles du réseau de Paris.
- Lorsqu’on a des lignes à fil simple, on emploie un seul de ces fils, l’autre étant mis à la terre aux deux extrémités de manière à atténuer les effets d'induction. Voici, d’après une note de M. Petsch dans YElehtrotechnische Zeitschrift, les règles auxquelles se sont arrêtés les membres de la conférence précitée :
- 1. Construction du condticteur métallique. — Le conducteur du câble doit être composé de la meilleure qualité de cuivre du n° 18 de la jauge B. S. (*) (1,025 nim.), il doit contenir 98 0/0 de cuivre pur et sa résistance après la pose du câble ne doit pas dépasser 25 ohms par mille anglais à 150 c. (15,5 ohms par kilomètre).
- 2. Isolation des torons. — Chaque fil doit être entouré d’au [moins deux couches de coton qui ne doivent pas être soumises à une pression considérable, une fois le câble terminé.
- 5. Torsion des fits. — Les fils isolés doivent être tordus deux à deux, d’une manière régulière et uniforme, le pas de chaque spire ne doit pas être inférieur à 70 millimètres ou supérieur à 82 millimètres.
- 4. Enroulement en sens contraire des différentes couches du câble. — Les fils doubles doivent être arrangés dans les différentes couches du câble et enroulés en sens contraire ; chaque couche doit être entourée d’une couverture de coton. Les spires de chaque couche doivent être aussi allongées que possible afin que le câble possède une
- élasticité suffisante. Le câble doit d’ailleurs être construit de manière à éviter toute pression considérable entre les différentes couches comme entre la couverture extérieure et la gaîne de plomb.
- Les câbles contiennent généralement de 50 à 100 fils doubles, répartis dans le premier cas sur quatre, dans le dernier sur cinq couches différentes. 11 faut avoir soin de renfermer quelques fils d’essais de différentes longueurs afin de pouvoir facilement localiser les défauts en cas d’accident.
- 5, Le revêtement extérieur. — L’âme du câble est renfermée dans une enveloppe de plomb'avec un faible alliage d’étain (pour les câbles souterrains, 97 0/0 de plomb et 3 0/0 d’étain). Le tuyau de plomb doit être d’une épaisseur uniforme et exempt de pores ou d’autres défauts. Quant au poids il faut observer les prescriptions suivantes selon le diamètre du tube.
- Kilogrammes Diamètre intérieur
- par mètre du tube en min.
- 5,220 44
- 4i49^ 38
- 4,100 35
- 3,730 32
- 3,35° 29
- 2,980 25
- 2,610 22
- 2,2 35 IQ
- 1,490 16
- 6. La matière isolante. — L’intervalle entre le câble proprement dit et le tube de plomb doit être rempli d’une matière isolante qui ne doit pas donner après la pose et pour chaque fil une capacité supérieure à 0,11 microfarad et une résistance désolation inférieure à 62 megohms par kilomètre. Ces chiffres ne doivent pas avoir subi de modification une année après la pose du câble et sa mise en exploitation à moins que le câble n’ait été endommagé mécaniquement.
- Pour imprégner le coton et pour remplir tous les intervalles on se sert généra’ement, soit de paraffine imprégnée d’acide carbonique, soit d’une essence résineuse (resin oil).
- 7. La protection du- tubedeplomh. — Le tube de plomb doit être recouvert d’un badigeon d’as-plialte et muni d’une couverture extérieure constituée par deux rubans de coton enroulés en sens inverse et imprégnés d’asphalte,
- P.
- (t) Brown et Sharp.
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- LA LUMIÈF7 ÉLECTRIQUE
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur une loi généraie de l'induction, dans les circuits dénués de résistances, par M, G. Lipp-
- mann (>)•
- « i. On sait que les forces électromotrices d’induction sont, aussi bien que les actions électrodynamiques, indépendantes de la nature de la matière dont est fait le circuit , indépendantes, par conséquent, de la résistance du circuit. 11 s’ensuit que, si l’on veut dégager les lois propres à ces phénomènes, il convient de faire abstraction de la îésistance. 11 va sans dire que, les formules générales étant établies, on les appliquera à chaque cas particulier en tenant compte des résistances quand celles-ci interviennent. Nous procéderons exactement comme on le fait en Mécanique rationnelle, où l’on établit les formules fondamentales en faisant abstraction du frottement, sauf à en tenir compte plus tard comme d’une force particulière, Nous chercherons donc la loi la plus générale de l’induction en supposant la ; résistance nulle, et cette manière de procéder se trouve d’ailleurs justifiée a posteriori par la simplicité des résultats, par la facilité de quelques-unes de leurs applications et par leur accord avec des expériences récentes.
- « 2. Soit un circuit où la somme des forces électromotrices soit e, la résistance r, l’intensité du courant i, le coefficient de self-induction L, On sait que l’on a
- « Si la force électromotrice e est due uniquement à i’induction, on a
- N
- d t
- N étant le flux de force (ou le nombre des lignes de forces) contenu dans le circuit ; cette expression de e 'est d’ailleurs [tout à fait générale : elle s’ap-
- (’) Comptes rendus, v. CIX, p. 251.
- plique au cas où il y aurait à la fois variation du champ magnétique extérieur, déplacement et déformation du circuit,
- cli
- « On peut exprimer de même le terme L » qui
- représente la force électromotrice de I’extra-cou-rant, en fonction du flux de force N', dû à l’existence du counnt i et traversant le circuit. On a, en tenant compte des signes.
- 1 a
- </it= ~dt
- en substituant ces deux expressions dans (1), il vient
- d N , d N' m + -dT-rt = °
- (2)
- «Cela posé, faisons r— O; l’équation précédente se réduit à
- rfN , rfN'
- ~dl + ~JT = °
- d’où, en intégrant,
- N + N' = constante (4)
- « Tel est donc le résultat que l’on obtient pour r —o, quel que soit d’ailleurs le phénomène d’induction que l’on ait à considérer. En langage ordinaire : Dans un circuit dénué de résistance, l'intensité du courant induit est toujours telle que le flux de force qui traverse le circuit demeure constant.
- « En d'autres termes, si le courant induit n’existait pas, la variation du champ magnétique, le déplacement. la déformation du circuit produiraient une variation AN du flux de force N qui traversait le circuit ; c’est cette variation même qui produit le courant induit : le circuit étant fermé et sans résistance, le courant induit est donc à chaque instant tel qu’il produit un accroissement AN' du flux de force égal et de signe contraire à AN, Le phénomène inducteur et le courant induit produisent des effets en quelque sorte complémentaires.
- « Si l’on se sert de l’image des lignes de forces magnétiques, on exprimera encore la même proposition en disant qu’un circuit sans résistance est imperméabte aux lignes de force. En effet, puisque, grâce au courant induit, ce nombre est invariable,
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- JOURNAU UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 3q5
- c’est qu'il est impossiblé de faire entrer ou sortir une seule ligne de force du circuit.
- « 3. Comme corollaire du théorème précédent on peut signaler une proposition qui complète la loi de Lenz, dans le cas des circuits sans résis-r tance. Lorsque l’on déplace ou que l’on déforme un circuit, le courant induit donne lieu à des forces qui tendent, d’après la loi dei Lenz, à s’opposer au mouvement. La valeur de* N étant fonction seulèment des paramètres qui définissent la forme et la position du circuit, il en est de même de N', puisque N+N'=o; il en est de même par conséquent de l'intensité i du conrant induit ; il en est de même enfin des forces électromagnétiques dues à. i. Ainsi ces forces sont fonctions seulement des déplacements comme elles le seraient des forces élastiques.
- Dans le cas où le circuit induit, dans sa position initiale, n'est parcouru par aucun courant, les forces électromagnétiques dues à l’induction tendent à le ramener à cette position et ne s’annulent que quand il y est revenu ; celle-ci est donc une position d'équilibre stable. De même, une aiguille aimantée, déviée en présence d’un circuit, est ramenée par les forces électromagnétiques dues à l’induction à la position qui correspondait au courant nul, comme vers une position d’équilibre stable.
- En résumé, un circuit sans résistance se comporte, au point de vue des attractions et répulsions produites, exactement comme un feuillet diamagnétique aimanté par influence ; et l’on retrouve ainsi, un peu généralisée, la théorie du diamagnétisme proposée par Weber (:).
- 4. Pour mieux montrer la signification de la formule N + N' = const., on peut résoudre les deux applications suivantes :
- Premier exemple. — Un solénoïde de résistance nulle portant n tours de fils par unité de longueur, et qui n’est parcouru par aucun courant, a primitivement son axe dirigé perpendiculairement à un champ magnétique d’intensité H ; on amène cet axe à être parallèle à ce champ ; quelle est l’intensité i du courant induit ?
- Solution. — Le flux de force qui traverse le solénoïde au commencement, étant nul, demeure constamment nul.
- La valeur de i est donc donnée par l’équation
- H J- 4 je n i = o
- Deuxième exemple. — Un solénoïde portant n touis de fils par unité de longueur est parcouru par un courant d’intensité i. Trouver la résultante f normale à la surface de toutes les actions électrodynamiques exercées par le solénoïde sur les éléments de courant'qui couvrent l’unité de surface.
- Afin de résoudre ce problème, imaginons que le rayon R du solénoïde subisse un accroissement réel ou virtuel dR, et écrivons tout d’abord que le flux magnétique intérieur demeure constant.
- On a donc
- tc R2 H = constante
- (*) Si le circuit contient des forces électromotrices (S E) autres que celles dues à l’inducfion (celle d’une pile par exemplè), l’équation (1) s’écrit
- OU
- R,iH+2HR« = o
- ïE + « — L -7-7 — r i' — o d t
- On peut l’écrire
- SE — ri
- rf-(N + N') dt
- si r = o, on obtient, en intégrant,
- existe au point de vue analytique entre le problème électri-(1 bts) que et celui de mécanique, entre la résistance et le frottement, il suffirait de désigner par x la quantité d’électricité. d x
- Il vient alors i = -j-j, et l’équation (1 bis) devient
- (2 bis)
- S E 4
- d x ~dt
- . ds x L rfT*
- A (N + N') =/ (SE)rfi
- On voit que l’accélération électrique est proportionnelle à la somme de toutes les forces électromotrices, et que la résistance électrique entre dans cette somme à la façon d’une force particulière; négative et proportionnelle à la vitesse.
- Si d’autre part on voulait mettre en évidence l’analogie qui
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- 3$6t LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- on sait d'ailleurs que
- H = 4 it ni
- D’autre part, écrivons que le travail fourni par la force / est égal à la diminution de l’énergie magnétique; il vient
- f 2 « R d R = d (it Rs U)
- U étant l’énergie magnétique par unité de volume; on sait d’ailleurs que
- En éliminant H et U et leurs dérivées entre les équations précédentes et celles que l’on en déduit par différentiation, on trouve sans peine que
- / = 2 TC HS /*
- 5. Peut-on démontrer expérimentalement que les conducteurs de résistance nulle se comportent en effet comme s’ils étaient imperméables aux lignes de force? Au premier abord il peut sembler que cela soit impossible, puisqu’il n’est pas en notre pouvoir de diminuer indéfiniment la résistance spécifique des conducteurs dont nous disposons.
- Cependant des expériences récentes de M. Hertz, instituées dans cet ordre d’idées, fournissent cette démonstration expérimentale. Ce physicien a montré qu’une enveloppe métallique se comporte comme un écran parfait contre des actions inductrices extrêmement rapides. Or, en se reportant à l’équation (1)
- , d i . c-LTt-ri==0
- on voit que la force électromotrice d’induction e croît avec la vitesse de la variation inductrice; il di
- en est de même du terme Si cette vitesse croît
- dans le rapport 1 à 300 000 000 (tels sont les nombres de variations par seconde utilisés par M. Hertz), les deux premiers termes se trouvent
- multipliés par ce facteur, tandis que le terme en r en est indépendant ; ce dernier terme devient donc négligeable. Tout se passe donc, commç si, la variation magnétique étant l’unité, la résistance r était divisée par un facteur, tel que 3oo 000000.
- Et de fait une épaisseur de de millimètre de
- métal paraît imperméable. Si r pouvait devenir rigoureusement nul, la vitesse de variation, ainsi que l’épaisseur de métal, deviendraient indifférentes.
- Enregistrement photographique des indications des compteurs électriques, par M. Walker.
- La caractéristique de l’invention de M. Walker consiste à produire la copie photographique des variations de la partie mobile de l’instrument de mesure.
- L’auteur réalise l’enregistrement des indications d’un compteur électrique, par l’emploi d’une lampe électrique ou autre source lumineuse, d’un papier ou plaque sensible, et d’un mouvement d’horlogerie qui fait avancer la plaque impressionnable. L’aiguille du compteur, en se déplaçant au-dessus d’une fente percée dans la cloison entre la source lumineuse et la plaque sensible produit sur cette dernière une ligne photographique.
- Une deuxième fente de la cloison qui peut être fermée à des intervalles déterminés au moyen d’une planchette, produit une ligne transversale sur la plaque sensible.
- La cloison est en outre perforée d’une série de trous qui laissent passer constamment la lumière afin de produire une série de lignes longitudinales. La plaque sensible est disposée dans une boîte et avance au moyen d’un mouvement d’horlogerie. Cette boîte qui peut être enlevée se trouve à l’intérieur d’un cadre couvrant tout l’appareil; elle est pourvued’un couvercle glissant dans des rainures pour maintenir la plaque sensible à l’abri de la lumière quand la boîte est enlevée de l’appareil pour le développement des impressions photographiques
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- FAITS DIVERS
- Le Conseil municipal de Paris a autorisé dans sa dernière séance l’achat des appareils de mesure et d’enregistrement et des batteries d’accumulateurs nécessaires au Laboratoire d’essai de l’usine municipale d’électricité de Paris, dans la limite d’une somme de 6700 francs.
- Il a, en outre, autorisé le Préfet de la Seine à accepter certaines soumissions relatives au matériel de l’usine. Ce sont :
- Les soumissions présentées par MM. Henrion, Bardon, Cance et Rau pout les lampes à arc; par MM. Beau, Oudry, Clémançon et Cance pour les suspensions; la dépense ne devra pas excéder 65000 fr. ;
- Les soumissions présentées par MM. Belleville et C*", Le-couteux et Garnier, la Compagnie continentale Edison, pour les appareils de sûreté et de distribution de vapeur, et les tableaux de distribution de courant à basse tension. La dépense ne devra pas excéder 15500 fr. et sera comme la première imputée au budget de l’exercice couranj;
- Et la soumission du 18 février 1889 par laquelle M. Patin s’engage à livrer au prix de trente mille sept cents francs (30700 fr.) les transformateurs nécessaires au service de l’usine municipale d’électricité, d’une puissance totale de 22(5ooo watts.
- On espère que l’usine municipale des Halles sera prête à fonctionner dans le courant d’octobre prochain.
- Un Congrès international pour l’étude du magnétisme appliqué au soulagement où à la guérison des maladies, aura lieu à Paris du 21 au 27 octobre prochain.
- La gare de Stalham, en Angleterre, a été frappée par la foudre la semaine dernière. La foudre descendit par la cheminée, démolissant l’appareil télégraphique, brisant tous les fils et mettant le feu au bureau qui, fort heureusement, venait d’être quitté par les employés.
- La Municipalité de Berlin a décidé de faire installer avant la fin de l'année, 15 horloges du système Mayrhofer sur les places publiques de cette ville. Le système de M: Mayrhofer, dont nous avons déjà entretenu nos lecteurs, est basé sur une mise à l’heure par une horloge centrale au moyen de l’électricité et entraîne naturellement l’établissement d’un réseau de fils télégraphiques; mais l’administration des télégraphes a autorisé la société créée par M. Mayrhofer à se servir pendant dix ans des fils téléphoniques, moyennant une redevance de 10 0/0 sur les recettes des horloges installées
- chez les particuliers avec un minimum de 5 marks par abonné.
- Éclairage Électrique
- L’éclairage électrique de Nantua (Ain) a été inauguré le 14 juillet dernier et nous croyons intéressant d’en signaler les points principaux. La force motrice est fournie par une turbine hydraulique de 40 chevaux à la vitesse de 77 tours à la minute, susceptible d’utiliser entre 1 000 et 500 litres par seconde, les variations de débit d’une chute de 4,20 m. Le réglage et l’admission de l’eau se font dans la salle des machines, ce qui permet de faire varier la force suivant les besoins de l’éclairage.
- Le matériel électrique =e compose de deux groupes de dynamos Gramme type supérieur, montées en tension, dont l’un est tenu en réserve. Ces dynamos excitées en dérivation, peuvent débiter 120 volts et 110 ampères, et sont destinées, en outre de l’alimentation des lampes, à charger deux batteries d’accumulateurs de 55 éléments.
- Le tableau de distribution de l’usine comprend les appareils ordinairement employés, et en plus, un commutateur permettant de monter à volonté les dynamos en tension ou en quantité.
- Le réseau, entièrement aérien, est du type à trois fils avec feeders : ces derniers, constitués par trois câbles d’alimentation en cuivre étamé, partent du tableau pour aboutir au centre de la distribution, à 500 mètres de l’usine, d’ou rayonnent les câbles pour l’éclairage public et l’éclairage privé, et des fils de prises de volts en bronze silicieux. La distribution se fait à 105 volts, et comprend pour l’éclairage public 50 lampes de 16 bougies, système de Khotinsky, à réflecteur argenté. L’allumage et l’extinction se font automatiquement.
- Deux systèmes de compteurs sont en service : pour des installations comprenant au plus 12 lampes, une minuterie spéciale commandée par une pendule centrale, joue le rôle de compteur d’heures : pour des installations plus importantes, on emploie un électro-dynamomètre enregistreur.
- La Municipalité de Melun (Seine-et-Marne) est entrée en pourparlers avec plusieurs entreprises d’électricité pour l’installation de l’éclairage électrique public et privé de la ville.
- Le 22 juillet dernier, une Exposition d’électricité a été ouverte à Saint-John (Nouveau-Brunswick) par un coup de canon tiré au moyen de l’électricité à la fois à Saint-John et à Montréal, à une distance de 4800 km., au moyen des fils du réseau de la Canadian Pacific Telegraph C°.
- L’écla rage de l’Exposition comprend 600 lampes Edison, 200 lampes à incandescence Brush, 100 lampes Westinghouse et 20 foyers à arc de Brush. Il y a un choix intéressant de presque toutes les applications de l’électricité, y compris une
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- cuisine électrique. On y voit un morceau du fil employé par Morse pour sa première ligne télégraphique, un petit parleur de 25 mm. de long fonctionnant très bien, un ancien relais de Morse, un des premiers moteurs électriques, etc.
- C’est par erreur que nous avons annoncé dans un numéro récent, que l’installation de l’éclairage électrique à Gênes avait été faite par MM. Tedeschi et C1', de Turin, cette maison n’ayant fourni que les câbles. L’entrepreneur est M. Prève, un ingénieur-électricien distingué de Gênes.
- La station centrale de lumière électrique à Bradfort est maintenant presque terminée et l’inauguration aura probablement lieu cette semaine. Sir William Thomson a été prié d’assister à la cérémonie d’ouverture.
- 11 vient de se former à Flensbourg, en SIesvig, une société pour la construction et l’exploitation d’une station centrale de lumière électrique. La maison Schopke, de Berlin, a été chargée des travaux nécessaires.
- Le Western Electrician annonce que le quartier chinois à San-Francisco est maintenant éclairé à l’électricité et ajoute qu’à cette occasion les habitants ont brûlé une grande quantité de papier rouge « pour chasser le diable ».
- Les expériences d’éclairage électrique faites par la Municipalité de Hambourg le directeur de l’usine municipale d’électricité a procédé.à l’installation des poteaux définitifs pour les foyers. On espère pouvoir inaugurer le nouvel éclairage autour du bassin de l’Alster vers la fin de septembre. Les lampes à gaz resteront cependant et fonctionneront à partir de minuit.
- MM. Daries et Torntil ont imaginé un appareil automatique destiné à fournir aux voyageurs en chemin de fer et en bateaux, moyennant finances et pour un temps déterminé, une lumière suffisante pour leur permettre de lire, d’écrire, etc.
- L’appareil se compose principalement d’une tirelire ayant une ouverture par laquelle on introduit les pièces de 10 centimes destinées à payer l’allumage d’une petite lampe à incandescence placée dans le vase. La pièce qui tombe sert de point d’appui à un poussoir qui en temps ordinaire passe librement dans une ouverture rectangulaire. Après avoir introduit la pièce de monnaie on pousse un bouton et il se produit alors de deux choses l’une :
- 1* Si la lampe est en bon état ainsi que les accumulateurs qui doivent leur fournir ie courant, et les communications entre ceux-ci et l’appareil, en appuyant sur le bouton on remonte un mouvement d’horlogerie qui ferme le circuit pendant une demi-heure; ce circuit ainsi fermé allume la lampe et rend actif l’électro-ai nant disposé au fond de la boîte.
- Cet aimant maintient une armature attirée et lorsque l’on cesse d’appuyer sur le bouton, la lame en retour d’équerre qui maintenait la pièce est retenue en arrière, la pièce de monnaie tombe à l’intérieur de la boîte et reste acquise à l’exploitation. Au bout d'environ 30 minutes le mouvement d’horlogerie s’est déroulé, le contact se trouve rompu et tout revient dans la position d’attente. Il faut introduire une nouvelle pièce pour avoir une nouvelle quantité de lumière. En appuyant sur un autre bouton on peut d’ailleurs à volonté produire l’extinction en rompant le circuit.
- 2" Si le filament est brisé ou la communication avec le service électrique interrompue en un point quelconque, la lame en équerre qui soutient la pièce n’est plus maintenue en arrière; elle revient en avant, sollicitée par un ressort disposé en arrière, et lorsqu’on cesse d’appuyer sur le bouton, au lieu de tomber à l’intérieur de la boîte, elle est guidée en avant et ressort par un trou à gauche où il facile de la reprendre. Grâce à ce dispositif ingénieux, l’appareil fournit sa marchandise ou rend l’argent.
- Notre confrère la Nature auquel nous empruntons cette description ajoute qu’on a bien déjà créé des appareils d’éclairage portatifs constitués par une petite trousse renfermant une pile primaire ou secondaire, mais l’entretien de la somme d’électricité présente un inconvénient sérieux auquel peu de voyageurs sont disposés à se soumettre, et ces systèmes d’éclairage n’ont jusqu’ici obtenu aucun succès pratique.
- Télégraphie et Téléphonie
- On écrit de Berne à la Revue des Postes et Télégraphes :
- « Le Conseil fédéral vient de rendre deux ordonnances sur l’organisation de la poste et du télégraphe de campagne.
- .« Cette organisation n’entrera en vigueur que pour un service actif, comme, par exemple, une occupation de la frontière.
- « Le directeur du service de la poste de campagne aura le rang de lieutenant-colonel. Le personnel télégraphique est directement soumis à l’autorité militaire.
- « Le directeur du télégraphe de campagne et ses remplaçants peuvent librement disposer de toutes les lignes, de tous les bureaux, appareils et employés de la région. »
- Le royaume du Wurtemberg compte actuellement 7 fé* seaux téléphoniques établis à Stuttgard, Heilbronn, Ulmi Eisling-m, Gmünd et Ludwigsbourg, avec un total de 1054 abonnés dont 762 à Stuttg: rd. Les prix d’installation se
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- sont élevés à 609205 fr. et l’entretien entraîne une dépense annuelle de 57750 fr. Le total des recettes a été de 179000 fr. pour l’exercice 1888-89. A Stuttgard on ne peut déjà plus faire de nouvelles lignes aériennes et on se propose de faire une canalisation souterraine.
- Le décret suivant, relatif aux lignes télégraphiques en Tunisie, vient d’être promulgué :
- titre r'
- Etablissement et usage des lignes télégraphiques.
- Article i". — Aucune ligne télégraphique ne peut être établie ou employée à la transmission des correspondances, que par le gouvernement ou avec son autorisation.
- Quiconque transmettra, sans autorisation, des signaux, d’un lieu à un autre, soit à l’aide de machines télégraphiques, soit par tout autre moyen, sera puni d’un emprisonnement d’un mois à un an et d’une amende de 1000 à 10000 fr.
- En cas de condamnation, le gouvernement pourra ordonner la destruction des appareils et machines télégraphiques,
- TITRE II
- Des contraventions, délits et crimes relatifs aux ligues télégraphiques.
- Art. 2. — Quiconque aura, par imprudence ou involontairement commis un fait matériel pouvant compromettre le service de la télégraphie électrique ;
- Quiconque aura dégradé ou détérioré de quelque manière que ce soit, les appareils des lignes de télégraphie électrique ou les machines des télégraphes aériens, sera puni d’une amende de 16 à 300 fr.
- Art. 3. — Quiconque, par la rupture des fils, par la dégradation des appareils ou par tout autre moyen, aura volontairement causé l’interruption de la correspondance télégraphique, sera puni d’un emprisonnement de trois mois à deux ans et d’une amende de 100 à 1 000 fr.
- Art. 4. — Seront punis de la détention, et d’une amende de 1000 à 5000 fr., sans préjudice des peines que pourrait entraîner leur complicité avec l’insurrection, les individus qui, dans un mouvement insurrectionnel, auront détruit ou rendu impropres au service, un ou plusieurs fils d’une ligne télégraphique électrique; ceux qui auront brisé ou détruit un ou plusieurs télégraphes, ou qui auront envahi, à l’aide de violences ou menaces un ou plusieurs postes télégraphiques ou qui auront intercepté par tout autre moyen, avec violences ou menaces, les communications ou la correspondance télégraphique entre les divers dépositaires de l’autorité publique, ou qui s’opposeront avec violences ou menaces au rétablissement d’une ligne télégraphique.
- Art. 5. — Toute attaque, toute résistance avec violence et voies de faits envers les inspecteurs et les agents de surveil-
- lance des lignes télégraphiques, dans l’exercice de leuis fonctions sera punie des peines appliquées à la rébellion, suivant les distinctions établies au code pénal.
- TITRE III
- Des contraventions commises par les concessionnaires ou fermiers de chemins de fer et de canaux.
- Art. 6. — Lorsque, sur la ligne d’un chemin de fer ou d’un canal concédé ou affermé par l’Etat, l’interruption du service télégraphique aura été occasionnée par l’inexécution, soit des clauses du cahier des charges et des décisions rendues en exécution des clauses, soit des obligations imposées aux concessionnaires ou fermiers, ou par l’inobservation des règlements du arrêtés, procès-verbal de la contravention seia dressé par les inspecteurs du télégraphe, par les surveillants des lignes télégraphiques ou par tous officiers de police judiciaire.
- Art. 7. — Les procès-verbaux, dans les quinze jours de leur date, seront notifiés administrativement au domicile élu par le concessionnaire ou le fermier à la diligence du Directeur général des travaux publics de la Régence et transmis dans le même délai, à l’autorité judiciaire compétente.
- Art. 8. — Les contraventions prévues en l’article 6 seront punies d’une amende de 300 à 1 000 fr.
- TITRE IV
- Dispositions générales.
- Art. 9. — Les crimes, délits ou contraventions prévus dans le présent décret pourront être constatés par les procès-verbaux dressés concurramment par les officiers de police judiciaire, les inspecteurs des lignes télégraphiques, les agents de surveillance nommés eu agréés par l’administration et dûment assermentés.
- Ces procès-verbaux feront loi jusqu’à preuve du contraire.
- Art. 10. — Les procès-verbaux dressés en vertu de l’article précédent seront visés pour timbre et enregistrés en débet.
- Art. 11. — L’administration pourra prendre immédiatement toutes les mesures provisoires pour faire cesser les dommages résultant des crimes, délits et contraventions et le recouvrement des frais qu’entraînera l’exécution de ces mesures sera poursuivi conformément à la loi.
- Art. 12, — Les juridictions françaises instituées en Tunisie seront compétentes pour connaître des infractions prévues par le présent décret, quelle que soit la nationalité des inculpés.
- Art. 13. - - L’article 463 du code pénal est applicable aux condamnations qui seront prononcées en exécution du présent décret.
- Art. 14. — Eli cas de conviction de plusieurs crimes ou
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- délits prévus par le présent décret ou par le code pénal, la peine la plus forte sera seule prononcée.
- Tunis, le 7 juillet 1889.
- Le Ministre plénipotentiaire, résident général de la République française,
- J. Massicault.
- La semaine dernière le câble reliant l’Australie avec la Nouvelle-Zélande a été interrompu. Ce câble fut posé en 1876, et occasionna une dépense d’environ 7 1/2 millions. Onze années plus tard il fut offert en vente pour la moitié, sans cependant trouver acquéreur, car on constata qu’un nouveau câble pourrait être établi à moins de frais.
- M. Henry Campbell, de Waverley, dans l’Etat de Massachusetts, a imaginé un nouveau dispositif des fils téléphoniques pour évrter les effets d’induction. Le conducteur de M. Campbell se compose de deux fils couverts d’une matière solante et légèrement tordus ensemble tout en étant séparés, par une corde préparée de manière à ne pas être influencée par la température. Des essais ont été fait avec ce système de conducteur placé sur les mêmes poteaux que les fils de lumière et de traction électrique, et les résultats semblent avoir été très satisfaisants.
- M. Vogel est inventeur d’un nouvel appareil nommé vogel-phone, au moyen duquel il se propose de communiquer de Chicago à Paris.
- Le rachat des téléphones en France a nécessité une modification de l’organisation de l’Administration centrale et le projet, discuté pendant quinze jours par le Conseil supérieur, vient d’être adopté par le Conseil d’Etat.
- Un décret conforme sera soumis incessamment à la signature de M. le Président de la République.
- Voici les principales modifications apportés au décret du 28 juillet 1887 :
- Le Service Central comprendra trois bureaux, comme précédemment, mais le chef du Secrétariat sera compté dans le nombre des chefs de bu'eaux. Les contraventions qui seront enlevées au 4" bureau de la Comptabilité ne figurent à aucun endroit du projet de décret; elles seront vraisemblement rattachées au 1" bureau du Service central avec le Contentieux et placées sous les ordres de M. Panessot, qui vient d’être
- chargé récemment des fonctions de sous-chef au 1" bureau.
- La i" division (Matériel et Construction) subira peu de changement.
- Seul le premier bureau se verra enlever la construction et l’entretien des lignes téléphoniques qui passeront au 2° bureau de l’exploitation électrique.
- La 2‘ division (Exploitation) est celle qui sera le plus profondément modifiée. Elle sera scindée en deux parties : l'Exploitation postale et l’Exploitation électrique qui deviendront dans cet ordre, la 2' et la 3” division.
- La 2° division comprendra le 1", le 2* et le y bureau actuel et le 4’ bureau delà comptabilité (tarifs et franchises) qui deviendra : Tarifs, franchises et colis postaux. On enlèvera à ce bureau les contraventions qui, ainsi que nous l’avons dit plus haut, seront vraisemblablement rattachées au service central. Par contre, on lui adjoindra les colis postaux qui seront distraits du 3” bureau actuel de l’Exploitation.
- La 3* division (Exploitation électrique) sera composée de deux bureaux. Le 4" bureau de l’Exploitation, correspondances télégraphiques formera le r" bureau de la 3” division.
- Le 2“ bureau (création) prendra le titre de : Correspondances téléphoniques et s’occupera de tout ce qui concerne les téléphones.
- Enfin, la 4” division (Comptabilité) sera formée du 1", du 2" et du 3* bureau de la 3' division actuelle. Le 4' bureau (Tarifs, franchises et contraventions) passera à l’exploitation postale, moins les contraventions; il comprendra en outre les colis postaux.
- Les gouvernements autrichien et hongrois viennent de se mettre d’accord pour la construction de la ligne téléphonique interurbaine entre Vienne et Budapesth, dont les travaux doivent être commencés au plus tard le 15 août, pour être terminés à la fin d’octobre prochain. Le gouvernement autrichien se charge de la construction jusqu’au fleuve Leitha, tandis que le gouvernement hongrois complétera la ligne jusqu’à Pesth. On commencera par placer 3 fils dont les 2 sont réservés aux communications entre les bourses des deux villes. Le prix d’une conversation de 3 minutes a été fixé à 1 florin. Les abonnés au téléphone tant à Vienne qu’à Pesth pourront communiquer directement.
- La transmission des dépêches chiffrées est provisoirement interdite entre les particuliers en Dalmatie; les négociants de Trente et de Pest se sont plaint à plusieurs reprises ministère du commerce de cette mesure, mais jusqu’ici sans résultat.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard desitaliens, 31
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- îi, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXIII)
- SAMEDI 31 AOUT 1889
- N* 35
- SOMMAIRE, — La théorie moderne de la constitution des solutions électrolytiques; Svante Arrhenius. — Photométrie pratique; A. palaz. — Sur les équations générales du mouvement de l’électricité; P.-H. Ledeboer. — Les enregistreurs électriques de la Tour Eiffel; W. de Fonvielle. — Travaux du Congrès international des électriciens.— Revue des travaux récents en électricité : Effet calorifique d'un coup de foudre. — Modification de la pile Callaud, par M. Delany. — Correspondance : Lettre de M. E. Wicard. — Faits divers.
- LA THÉORIE MODERNE
- DE LA CONSTITUTION
- DES SOLUTIONS ÉLECTROLYTIQUES
- I
- INTRODUCTION
- Les premiers essais d’èlectrolyse.
- C’est en 1772 que Paets de Troostwyk trouva qu’on pouvait décomposer l’eau au moyen de courants fournis par la grosse machine électrique de Harlem, que l’on conserve encore comme une curiosité du musée Teyler. Les effets physiologiques et mécaniques puissants que l’on pouvait produire avec cet appareil et avec d’autres machines à frottement du même genre, détournèrent l’attention de cette décomposition de l’eau qui parut sans importance. C’est pour ce motif qu’on ramène la découverte de l’électrolyse à la première année de noire siècle, durant laquelle Nicholson etCarlisle décomposèrent l’eau par la pile de Volta qui venait d’être construite.
- Cette pile possédait des propriétés bien différentes de celles qu’avait la machine électrique
- citée plus haut. Les étincelles qu’on en tirait et son action sur le corps humain disparaissaient à côté des effets puissants de la plus petite machine à frottement mais, par contre, cette pile livrait des quantités d’électricité inconnues jusqu’alors. Grâce à sa construction facile, elle se répandait partout et déjà dans la première décade de notre sièéle , on exécuta des expériences extrêmement importantes ; à l’aide de cet appareil Davy retira de différents oxydes les métaux alcalins et alcali no-terreux inconnus jusqu’alors et Berzelius décomposa les solutions salines en leurs parties constitutives.
- II
- Le transport des ions (Daniell, Hittorf).
- Les premières expériences sur l’électrolyse eurent pour objet la décomposition des sels alcalins, et en remarquant que d’acide apparaissait au pôle positif et de base au pôle négatif, on crût pouvoir conclure que l’électrolyse décomposait les sels en acide et en base. L’inexactitude de cette vue ne fut reconnue que lorsqu’on observa là variation de concentration de l’électrolyte dans le voisinage des électrodes.
- C’est Pouillet (1835) qui rendit attentif à la diminution de densité du, chlorure d’or près de l’élec^
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- lrode négative. Plus tard, des recherches systématiques furent entreprises sur ce sujet par Daniell, qui étudia la composition des solutions dans le voisinage des électrodes et qui analysa le dépôt formé sur cellles-ci avant et après le passage du courant. 11 résulte de ses recherches que l’électro-lyse de chaque sel en sépare le métal ; ainsi, le chlorure de sodium (Na Cl) se décompose en sodium et en chlore, le sulfate de cuivre (Cu S04), en cuivre, Cu et en S04. Ces différentes parties d’un électrolyte, séparées l’une de l’autre par le passage du courant électrique, ont été nommées des « ions » par Faraday. Celui qui suit le sens du courant (le métal) est le « ion positif » ou « kation » car il entraîne de l’électricité positive ; l'autre, le « ion négatif ou anion ».
- Afin de nous rendre compte des conclusions que l’on peut tirer des résultats de l’analyse chimique des solutions, électrolysons, par exemple, du sulfate de cuivre entre deux plaques de cuivre Sous l’influence du courant, une partie du pôle positif est dissoute, et une égale quantité de métal se dépose sur le pôle négatif. Nous pouvons expliquer cette électrolyse de trois manières différentes.
- Si le cuivre est seul entraîné par le courant, et si le ion S04 reste en place, la concentration du liquide demeurera constante car la même quantité de cuivre traversera chaque section de l’électrolyte Cu S04. Si par contre, S04 seul est entraîné tandis que Cu ne bouge pas, cet S04 dissoudra le cuivre du pôle positif et comme le métal contenu dans l’électrolyte entourant ce pôle n’a pas été entraîné, la concentration de la solution augmentera autour de ce pôle, chaque SO, séparé formant une molécule déCu S04. Cetteconcentration diminuera de la même manière au pôle négatif, à cause de S04 qui s’éloigne et du Cu qui s’y dépose.
- Mais si Cu et S04 prennent tous deux part au transport de l’électricité, de manière que S04 parcoure le chemin m dans le même temps que Cu le chemin n, il est facile de voir que la solution s'en-
- Ht
- richira de —n— molécules de Cu S04 au pôle m-\-n
- positif et s’appauvrira d’autant au pôle négatif, tandis qu’un atome de Cu se dépose.
- On peut trouver par l’analyse chimique du liquide environnant les pôles qu’elle est la plus exacte de ce s explications, quelles sont les parties du sel entraînées lors de l’électrolyse ain si que le rapport des 'chemins parcourus par les ions.
- Daniell a conclu de ses observations que les ions sont le métal chargé positivement et le reste du sel chargé négativement ; ses expériences, n’étant pas faites rationnellement renferment plusieurs causes d’erreurs.
- Hittorf est le premier qui ait fait des mesures exactes sur ce sujet ; il trouve que pendant l’élec-trolyse des solutions, l’eau est très peu décomposée et que les deux ions d’un sel se déplacent avec des vitesses différentes, Ges deux faits étaient en contradiction absolue avec les idées admises à cette époque et sont devenus de la plus haute importance pour le développement de la théorie de l’électrolyse.
- III
- Loi de Faraday
- Nous avons encore à signaler deux découvertes remarquables qui datent des premières expériences; ce sont 1 loi de Faraday et l’hypoth’èse de Clausius-Williamson. Faraday envoya le même courant cîans plusieurs voltamètres placés à lasuite les uns des autres et contenant des électrolytes différents. La même quantité d’électricité passait dans chacun d’eux et y décomposait les corps dissous dans l’eau.
- 11 trouva que les poids des différents corps, séparés par l’électrolyse, sont proportionnels à leurs équivalents chimiques.
- IV
- Hypothèse de Clausius-Williamson
- On a cru longtemps que, pour séparer les ions et pour les entraîner dans différentes directions, on devait disposer d’une certaine force électrique (différence de potentiel) capable d’équilibrer 1$ force d’attraction des deux ions.
- Une étude plus approfondie de la question a prouvé que la plus faible différence de potentiel (force électromotrice) suffisait à produire le mouvement des ions et, par suite, à faire passer le Courant (d’après la loi d’Ohm). Clausius supposa, pour expliquer ce fait, que dans les électrolytes une partie des ions n’étaient maintenus par aucune force attractive mais se déplaçait librement dans le liquide.
- Williamson avait établi autrefois une hypothèse semblable pour expliquer la constitution de l’éther. Comme cettela vue de Clausius de
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- nombreuses objections de la part des chimistes, on la compléta en disant que les ions libres pouvaient être eh nombre extrêmement faible et échappaient par suite à l’analyse.
- D’après plusieurs électriciens, cette liberté des ions n’est pas une conséquence absolue de l’hypothèse Clausius-Williamson ; il suffit que les différentes hlôiécüles électrolytiques échangent continuellement leurs iorts sans laisser ceux-ci libres un seul instant (*).
- V
- Théorie des solutions de Van’t Hoff. Membranes semi-perméables. Expériences de Pfeffer et de Vues.
- Le grand développement qu’a pris dans ces dernières années la théorie de l’électrolyse est dû surtout à la nouvelle théorie des solutions de Van’t Hoff et aux nombreuses déterminations de la conductibilité des électrolytes qui furent faites d'abord par Kohlrausch.
- Pour présenter ces questions d’une manière claire, il ne faut pas suivie leur développement historique, mais il est préférable d’exposer systématiquement les faits en panant de la théorie de Van’t Hoff.
- Si nous enfermons dans un vase une gramme-molécule d’un gaz, c’est-à-dire un nombre de grammes égal au poids moléculaire du gaz (par exemple 2 grammes d’hydrogène H2, 28 grammes d’oxyde de carbone C O), il existe entre la pression P, la [température T et le volume V du gaz la relation
- PV = RT
- T est la température absolue, et si V est exprimé en centimètres cübes et P en grammes par centimètre carré, R a pour valeur 84700.
- Cette relation, nommée l’équation de l’état des gaz, renferme les lois de Boyle-Mariotte, de Gay-Lussac et d’Avogadro, Van’t Hoff a prouvé qu’elle s’applique aussi aux solutions.
- Pour prouver l’existence de la tension des solutions, on se sert de la membrane semi-perméable qu’on établit comme suit. On verse du ferro-cya-nure de potassium dans un vase poreux analogue ; à ceux des batteries électriques, préalablement !
- imbibé d’une solution de sulfate de cuivre. 11 se forme dans la paroi du vase un dépôt perméable à l’eau, mais ne laissant pas passer certaines substances dissoutes, le sucre, par exemple, ce qui fait qu’on nomme ce dépôt une membrane semi-perméable.
- On remplit un vase ainsi préparé, d’eau sucrée, (à 1 0/0, par exemple), on le ferme en b par un manomètre M (fig. 1) et on le place dans un autre vase plein d’eau. En opérant ainsi, Pfeffer a remarqué qu’une certaine quantité d’eau traverse la membrane semi-perméable et fait augmenter la pression dans le vase poreux, comme on le voit au manomètre.
- Cette augmentation de pression atteint une certaine valeur et reste constante. Si on verse du
- Fig. 1
- mercure dans la branche ouverte du tube mano-métrique, il sort une certaine quantité d’eau du v.:se poreux jusqu a ce que la pression soit ramenée à sa valeur primitive. Cette augmentation de pression varie avec le liquide enfermé dans le vase et a été nommée tension osmotique.
- Pfeffer l’a mesurée pour une solution de sucre de canne à 1 0/0, à 140 C. et l’a trouvée égale à 0,671 atmosphère, soit 0,671 "x 1033 = 693 grammes par centimètre carré. Elle est, en outre, proportionnelle à la température absolue et à la concentration du liquide, ce qui correspond à l’équation PV = RT trouvée pour les gaz. La constante R a ici pour valeur 82 600 car P =693 g. par cm2, V le volume dans lequel se dissout une gramme-molécule (= 342 grammes de sucre de cnnne est 34200 cm.3, puisque 190 cm.3 dissolvent 1 gr., et T = 273 + 14 = 287.
- On a donc
- R=69ixj4joo= 826oo j 2S7
- La différence entre les deux constantes 84700 et ( 82600 est si faible et ces mesures sont si délicates,
- (,*) Lodge, Rep. Brttb. Assoc. 18S8.
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- ,f 404
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qu’on peut faire rentrer cette différence dans des erreurs d’observation. L’équation posée pour les gaz est applicable à l’eau sucrée, si l’on substitue la tension osmotique à la tension du gaz.
- La mesure directe des tensions osmotiques est très difficile et n’a été faite exactement que sur des solutions de sucre de canne. Vries a comparé les tensions osmotiques de plusieurs substances organiques (la glycérine, la mannite, la dextrose, le sucre interverti, le sucre raffiné, le sucre decanne) aux tensions osmotiques des cellules des.plantes, et il a trouvé que les solutions équimoléculaires; des différentes substances ont la même tension osmotique à toutes les températures. L’équation précédente étant vérifiée pour l’eau sucrée, peut donc être appliquée à d’autres solutions. Vries a fait ces mesures en plongeant dans différentes solutions les cellules d’une plante spéciale (Trades-cantia discolor, Bégonia’manicata). Quand le liquide avait une tension osmotique plus grande que le contenu de la cellule, l’eau sortait de celle-ci à travers l’enveloppe semi-perméable du protoplasma, et ce dernier se contractait. Ceci n’avait pas lieu quand la tension osmotique du liquide extérieur était égale ou inférieure à la tension osmotique du contenu de la cellule..
- Toutes les solutions, les plus concentrées, qui ne produisaient pas de contraction du protoplasma, avaient ainsi la même tension osmotique.
- VI
- Analogie avec les ga,%
- On observe aussi avec les gaz une tension osmotique. Plaçons un petit vase, en palladium, par exemple, plein d’azote et muni d’un manomètre, dans une cloche remplie d'hydrogène. Le palladium porté à une ihaute température a la propriété de se laisser traverser par l’hydrogène, mais non par les autres gaz. Si l’on porte cet appareil à une certaine température, l’hydrogène pénétrera dans le petit vase, jusqu’à ce qu’il ait à l’intérieur la même tension qu’à l’extérieur. L’augmention de tension, indiquée au manomètre, ou la tension osmotique de l’azote à l’intérieur du vase est égale à la tension de ce gaz sans la présence de l’hydrogène.
- Puisque la tension osmotique d’une solution suit la même loi que la tension d’un gaz (par rapport au volume et à la température), la tension
- osmotique d’un corps en solution est exactement la même que la tension théorique qu’aurait une quantité égale de ce corps/ssous forme de gaz et occupant le même volume.
- VII
- Tension de vapeur des solutions. Expériences de Raoult
- Nous possédons*heureusement des méthodes plus commodes pour la mesure des tension osmotique. Celles-ci sont basées sur les relations qui existent entre la tension de vapeur, le point de
- congélation et la tension osmotique des solutions.
- Plaçons un vase B (fig. 2), plein d’un liquide F, sous une cloche A dans laquelle on a fait le vide. Dans B plonge un second vase [G renfermant le même liquide dans lequel on a dissous quelques parcelles d’une substance K. Ce vase est fermé en bas par une membrane semi-perméable laissant passer F et s’opposant à la diffusion de K, et ii se termine en haut par un tube vertical r. En vertu de la tension osmotique de K, le liquide extérieur pénètre dans le vase C jusqu’à ce que la hauteur de la colonne h indique une pression égale à la tension osmotique de la solution K. La tension de la vapeur du liquide F est la même à l’intérieur et à l’extérieur du tube r, car si elle était plus grande à l’extérieur du tube, une partie de la vapeur se condenserait, la pression de la colonne liquide deviendrait supérieure à la tension osmotique de. la solution en C, une portion du liquide sortirait du vase et s’évaporerait pour remplir le vide causé
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- 40b
- par la condensation; ceci, donnant un mouvement perpétuel, est impossible. On prouve de mêrhé que ’ la tension de; la vapeur dans le tube n’est pas plus grande qu’à l’extérieur.
- ' Désignons par p la tension de vapeur au niveau du liquide en B et par pt cette tension à la hauteur h ; pj est plus petite que /> à cause du poids de la colonne de vapeur comprise entre les deux niveaux. Supposons que 1 gramme-molécule de K soit dissoute dans n [grammes-molécules de F (» étant un grand nombre) et soient s le poids spécifique et M le poids moléculaire de F.
- Le poids en grammes de F qui renferme un gramme-molécule de K est » M et le volume cor-
- respondant est • La tension osmotique (n) de
- £-V '
- la solution est donc (d’apres la formule üV = R’T). ' !
- n = 84 700 T ^ grammes par centimètre carré (1)
- Elle est mesurée par la pression de la colonne b ; la solution étant très diluée, son poids spécifique est le même que celui s du liquide F, et on a
- n = h s (2)
- d’où
- b = 84700 0)
- La tension/»est égale kpplus le poids d’une colonne de vapeur de; 1 centimètre carré de section et h cm. de hauteur, soit h centimètres cubes. Pour calculer ce poids on peut admettre
- que^———px puisque/) etp\ sont très peu différents ; d’après l’équation PV = RT, le volume V renfermant 1 gramme-molécule, pesant M gr. et ayant une tention/> est
- V = 84 7oo j <4)
- d’où résulte que le poids g de h cm3 de vapeur sous la tension p et à la température T eit
- h M h p M 8 - y M ~ 84 700 T (5)
- , . . . . h p M P-Pi+g=P*+ (6)
- ou en introduisant b d’après (3)
- p—p\ p = n
- px est la tension de vapeur d’une solution de n molécules du liquide F et 1 'molécule d’un corps étranger non volatil K ; on nomme/—px
- /)__/)
- la diminution de tension et —7—î. la diminution
- relative que subit la tension de la vapeur du liquide F par suite de la dissolution de K. Nous avons ainsi prouvé que lorsqu’on dissout 1 molécule de substance dans n molécules de liquide, on produit une diminution relative de la tension de la vapeur du liquide égale à \jn.
- Raoult a vérifié par de nombreuses mesures l’exactitude de ce théorème. Le tableau suivant donne les diminutions relatives de la tension de la vapeur causées par la dissolution de 1 molécule de substance étrangère dans 100 molécules de
- liquide :
- Dissolvant M p—px
- P
- Eau . 18 0,185
- Chlorure de phosphore.... '37>5 ',49
- Sulfure de carbone • 76 0,80
- Chlorure de carbone '54 1,62
- Chloroforme • "9,5 1,30
- Amylène • 70 o,74
- Benzol • 78 0,83
- Iodure de méthyle . 182 1,89
- Bromure de méthyle 109 1,18
- Ether • 74 0,71
- Acétone v... • < 58 o,59
- Alcool méthylique . 32 o,33
- La concordance des résultats expérimentaux avec les déductions théoriques montre que l’équation trouvée pour les gaz s’applique parfaitement à la tension osmotique des solutions.
- VIII
- Points de congélation des solutions. — Expériences de Raoult et Eyhman.
- Lorsqu’on dissout un corps étranger dans un liquide, l’eau par exemple, le point de congélation de la solution s'abaisse, d’autant plus que celle-ci est plus concentrée. Au moment de la congélation, le corps solide qui se sépare (la glace par exemple) ne renferme pas trace de la substance dissoute.
- Représentons-nous dans un vase .une solution du corps K dans le liquide F à la tempé-tature de congélation de celui-ci et un morceau F! de ce liquide gelé. La tension de vapeur au dessus
- (7)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de F, est égale à la tension au-dessus de la solu-, tion, car si elle était inférieure, une partie de la vapeur de la solution irait au-dessus de Ft, et s’y solidifierait. Elle devrait être remplacée par une nouvelle quantité provenant du liquide, la concentration de ce dernier augmenterait, sa température deviendrait supérieure à la température de congélation et une partie du solide Fj fondrait et diffuserait, ce qui réaliserait un mouvement perpétuel. On prouve de même que la tension de la vapeur au-dessus du solide ne peut surpasser celle qui règne au-dessus du liquide au moment de la congélation. Ces deux quantités sont donc égales.
- Calculons maintenant le point de congélation d'une solution de i molécule d’une substance K dans n molécules de liquide F. Soit F O F (fig. 3), la courbe des tensions de la vapeur du liquide en fonction delà température, le point O correspon-
- Fig. 3
- dant à la température de congélation T. du liquide pur, La partie F O de la courbe indique la tension de la vapeur du liquide à une température inférieure à To (à l’état de fusion).
- Soit en outre F, O la courbe des tensions de vapeur du solide F! congelé et PQP la courbe correspondante de la solution de 1 molécule de K dans n molécules, de F (température de congélation T^.
- Celle-ci est comprise entre F O F et Tj T. car, d’aprèscequi précède, la tension de la vapeur d’une solution est plus faible que celle du dissolvant.
- PQP coupe Fj O en Q qui correspond à T, car en ce point la solution et le dissolvant ont la même tension de la vapeur.
- Traçons l’ordonnée Q T, qui coupe FO F en R. D’après ce qui précède, la diminution relative de O R
- la tension de vapeur produite par la solution
- de 1 molécule de K dans 11 molécules de F est —
- n '
- On prouve, dans la théorie mécanique de la chaleur, que si p est la chaleur de fusion de 1 gr.
- de F ayant le poids moléculaire M, il existe la Relation suivante entre le point de congélation T. de F, la tension de la vapeur p et la tension d$ sa vapeur^ de Fx :
- iÎL - AL ^ £** (8)
- Pidt pdt 2 T* vv
- Remarquons que les courbes des tension? des vapeurs peuvent être traitées comme des lignes droites et posons p=pt ce qui est exact poùr T. ainsi que dans le voisinage immédiat de ce fSoint, on a :
- dt = — iT„ — T,) dpi <= QTi — O T, rf/.= RTx-OT0 p = O T, =* R Ti
- L’équation (8) devient- :
- RQ_____ j>M
- R Ti (T, — Ti) 2 T*
- Mais d’après ce qui précède, R Q
- d’où
- Ceci est l’abaissement du point de congélation produit par la dissolution de 1 gramme molécule de K dans n grammes molécules (=« M gr.) de F, Cet abaissement est inversement proportionnel à la masse du dissolvant et il devient M fois pjus grand si on ne prend que n gr. au lieu de n M gr. du liquide.
- L’abaissement du point de congélation qpe produit la dissolution de 1 gramme molécyle dans n grammes de dissolvant est donc
- (9)
- = RT.
- T.
- — Ti = —
- 2T«
- P
- (|o)
- p étant la chaleur de fusion (en calories) de 1 gr. de liquide. C’est Ja forme ordinaire soys laquelle on exprime cette loi.
- Le' tableau suivant renferme les mesures de Raoult et Eykman sur l’abaissement des points de
- congélation produit par molécule de substance de liquide.
- Température
- de
- Dissolvant congélation T
- Eau............. 273
- Acide acétique. 273 + 16,7
- Acide formique. 273 -j- 8,5
- Benzol.......... 273 -j- 4,9
- Nitrobenzol.... 273 + 5,3
- Phénol.......... 273 -j- 38,5
- Naphtaline..... 273 -4- 79,6
- Paratoluidine... 273 + 39,1
- Acide laurique.. 273 -j- 43,4 Acid, palmitique 273 -j- 59,9
- la solution de 1 gramme
- étrangère dans I 000 gj*.
- Chaleur Abaiaie-
- de fusion /—î-îï: 1000 p 1 ment
- (pi observé
- 79 1,89 1,90
- 43,3 3.83 2.84 3,86
- 55,6 2,77
- 29,1 5,3 5,o
- 22,3 6,95 7,07
- 25 7,7 7,4
- 35,5 6,94 6,9
- 39,3 4,9 5,'
- 43,7 4,52 4,4
- 50 4,43 4,4
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 407
- La concordance de ces nombres est très bonne. Depuis que les chimistes ont été rendus attentifs à cette méthode si simple pour déterminer le poids atomique d’un corps, le nombre de ces observations augmente chaque jour et les travaux étendus de Raoult dans ce domaine ont indiqué la voje à suivre.
- Les mesures directes et indirectes de la tension osmotique et les déterminations des points de congélation et des tensions de vapeur des solutions prouvent l'exactitude des conséquences de l’application, aux solutions diluées, de l’équation relative aux gaz. On ne peut avoir aucun doute sur la validité de cette hypothèse, car elle a même été vérifiée un plus grand nombre de fois sur les liquides que sur les gaz.
- Remarquons en outre que Planck a été conduit à Ja même hypothèse par des équations thermodynamiques, mais ses déductions étant moins simples, nous nous contenterons de renvoyer aux ouvrages de Planck les personnes que ces questions intéressent. Duhem, Gouy et Chaperon ont aussi traité ce sujet au point de vue mathématique, mais leurs résultats n’ont pas encore fait l'objet de recherches expérimentales.
- SVANTE ArRHENIUS.
- (A suivre.)
- PHOTOMÉTR1E PRATIQUE
- APPAREILS ET TRAVAUX RÉGENTS
- Photomètre enregistreur de M. Dessendier. — On connait les services que rendent chaque jour les appareils enregistreurs dans les recherches scientifiques ; il n’y a pour ainsi dire aucune branche de la science qui n’ait recours a un appareil enregistreur. La photométrie en a été privée jusqu’à maintenant. L’appareil de M. Dessendier est destiné à combler cette lacune.
- Cet appareil est fondé sur le principe suivant : Si l’on prend un mélange de volumes égaux d’hydrogène et de chlore et qu’on maintienne ce mélange dans l’obscurité, ces deux gaz ne se combinent point. Si l’on expose ce mélange à la lumière, il y a combinaison par suite formation d’acide chlorhydrique; ce dernier peut être absorbé par une solution chlorée dont le niveau
- tend à s’élever. Or la quantité d’acide chlorhydrique produite est proportionnelle à la quantité de lumière reçue par le mélange gazeux.
- Le photomètre enregistreur de M. Dessendier mesure donc l’action produite par la lumière sur le mélange de chlore et d’hydrogène et non pas l'action produite sur la rétine de l’œil, ce qui est en somme le seul facteur dont la connaissance importe à la photométrie.
- Pour pouvoir utiliser les résultats fournis par cet appareil, il faut donc connaître la relation qui existe entre l’action de la lumière sur le mélange gazeux et celle qui a lieu sur l’œil. Cette relation si on veut la connaître avec une grande précision est assez compliquée, car elle doit dépendre non seulement de l’intensité photométrique de la lumière, mais aussi de sa couleur, c’est-à-dire de l’intensité photométrique pour les principales longueurs d’onde.
- Si l’on veut sacrifier l’intervention de l’œil, dans les mesures photométriques, il nous semble que l’enregistrement de l’intensité lumineuse d’une source de lumière donnée serait réalisé plus simplement à l’aide d'un photomètre à sélénium ; il suffirait alors d’enregistrer les variations d’un courant dans le circuit dans lequel se trouverait un élément au sélénium exposé aux rayons de la source lumineuse que l’on veut étudier.
- Ces réserves faites, passons à la description de l’appareil de M. Dessendier.
- Une condition importante à réaliser pour la bonne marche du photomètre enregistreur était l’obtention d’un mélange de chlore et d’hydrogène par volumes exactement égaux; on y parvient comme l’ont montré les travaux de Roscoë et Bunsen par l’électrolyse de .l’acide chlorhydrique ayant 1,148 pour densité. Au bout d’un certain temps, il s’établit un équilibre statique entre les gaz libres et les gaz absorbés par le lir quide et dès lors la composition du mélange gazeux reste constante pourvu que la pression et la température ne varient plus ; quelle que soit la température finale, le mélange en état d’équilibre, se trouve toujours composé de volumes égaux de chlore et d’hydrogène. De plus, le mélange préparé de cette manière, ne contient aucune trace d’oxygène et les deux gaz dont il est formé ne se combinent point dans l’obscurité à la température ordinaire. M. Dessendier a utilisé ces propriétés pour son appareil de la manière suivante (fig, |) ;
- Un tube A, dit tube à gaz, fermé à sa partie
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- L/i LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ,|.S
- supérieure, est muni à la partie inférieure d’un robinet R dont le diamètre de l’ouverture du boisseau est égal à celui du tube A. Ce robinet est en verre noir ainsi queson prolongements. Le robinet R porte un petit canal longitudinal, suivant une génératrice.
- Au-dessus du robinet R est une capacité cylindrique X dite chambre d’exposilion et fixée invariablement au support q. Les faces verticales et le
- fond sont en métal noirci à l'intérieur, le dessus est fermé par un couvercle transparent G. Au centre une ouverture permet d’introduire le tube K dit cylindre protecteur.
- C’est un cylindre métallique se vissant d'une part de bas en haut dans une douille fixée au couvercle G tandis que d’autre part, il se dévisse d’un collier placé sur le tube à gaz A, au-dessus du robinet R. Quand le cylindre K est fixé sur ce collier, les gaz renfermés dans le tube A sont complètement à l’abri de la lumière. En remontant le tufce K dans la douille fixée sur le couvercle de la chambre on produit une petite
- fente annulaire x par laquelle le mélange est exposé à la lumière.
- L’armature m qui fixe le tube à la chaîne porte une pointe J se mouvant devant une règle graduée et pouvant toucher des contacts en platine fixés sur celle-ci. Enfin un prolongement de la pointe porte un crayon O traçant une courbe sur la surface du cylindre S animé par un mouvement d’horlogerie indépendant.
- Pour mettre l’appar.eil en marche, on fixe dans un laboratoire obscur un tube à gaz A dans le cylindre porteur K ; ce tube à gaz est rempli du mélange chlore et hydrogène obtenu par l’electro* lyse de l’acide chlorhydrique et et après l’avoir vissé dans le couvercle G on le rélie à la pince M. Les tubes B et C contiennent du mercure afin de chasser l’air coutenu dans le passage du boisseau du robinet r\ on ferme ce robinet dans le mercure même, emprisonnant un peu de ce liquide dans le boisseau ; le mercure qui surnage au-dessus du robinet est enlevé, puis on remplit de liquide absorbant l’acide chlorhydrique le tube D que l’on relie à a par le manchon en caoutchouc après avoir introduit un petit flotteur H en verre noir soufflé. Ce flotteur se place de lui-même à la surface du liquide lorsqu’on aura le robinet R. La hauteur du mercure dans le tube B est déterminée pour qu’en ouvrant le robinet r-i l’équilibre des volumes se fasse en J, point où le déplacement est suffisant pour chasser l’air contenu dans le tube a et une partie du liquide absorbant par le canal latéral du robinet R. Ce dernier est alors fermé.
- On ne peut mesurer l’action de la lumière qu’à partir du moment où le liquide arrive à la base de la fente x. A cet effet, on visse le cylindre K dans la douille du couvercle G du nombre de tours nécessaire pour exposer à la lumière un volume de gaz égal à la somme de ceux contenus dans le canal du robinet R et la partie du tubè sur laquelle est fixé le collier; on prolonge assez l’exposition pour que tout le mélange sensible exposé soit transformé en acide chlorhydrique. A ce moment, on fait manœuvrer le cylindre K. pour réduire la fente à la largeur réglementaire ; on tourne ensuite le robinet R pour faire communiquer A et a.
- Le liquide gagne instantanément la base de la fente x et se trouve en présence des gaz non combinés encore. Les gaz ne se trouveraient plus sous la pression normale si l’on n’avait eu soin, avant d’ouvrir le robinet R d’élever le tube B et le fai-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 409
- sant glisser dans sa pince m de façon à ramener le niveau du mercure à un repère déterminé. Le liquide absorbant, arrivé au niveau de la base de la fente x, est donc sous la pression normale, et il
- HJ
- Fig. 2
- ne reste plus qu’à maintenir cette dernière au fur et à mesure que le niveau du liquide absorbant s’élèvera. C’est là le but que remplit la tige T.
- Cette tige est constituée par deux fils reliés à une pile et à un électro-aimant qui commande la roue P'; lorsque les extrémités des fils T sont en contact avec le mercure, le circuit de la pile est fermé et le barillet de P'arrêté. Au fur et à me-
- sure que les gaz combinés sont absorbés dans le liquide de D, le niveau de celui-ci monte dans le tube à gaz et le mercure abandonne la tige T ; la
- roue P' se met à tourner et les poulies avec, ce qui abaisse le tube A et élève le tube B jusqu’à ce qu’il y ait de nouveau contact entre la mercure et la-tige T. Ces actions se produisent plus qu moins vite, suivant l’action de la lumière. Le volume des gaz exposés étant toujours le même sous une pression
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- 4io
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- constante, il en résulte que la vitesse d’ascension du tube B est proportionnelle à l’intensité de la lumière.
- Le crayon O trace alors sur le tambour actionné par le mouvement d’horlogerie, une ligne plus ou moins sinueuse suivant les variations de l’éclairement de la fente de l’appareil.
- Lorsqu’on veut mettre l’appareil en marche, il faut l’exposer pour commencer à une faible lumière afin d’éviter les explosions; on l’expose ensuite gradullement à une lumière de plus en plus vive; on peut arriver de cette façon à l’exposer aux rayons du soleil sans accident.
- Le modèle de photomètre que M. Dessendier a exposé dans la classe XV, et qui est représenté par les figures 2 et 3 ne diffère de celui que nous venons de décrire que par une construction plus ramassée; les quatre poulies P ont été remplacées par deux seulement. La manipulation et le fonctionnement de l’appareil sont cependant identiques.
- Actuellement, M. Dessendier est occupé à construire un petit modèle de 30 centimètres de hauteur dans lequel il a réalisé un certain nombre de perfectionnements, de manière à rendre les indications tout aussi précises malgré les simplifications réalisées.
- Nous réitérons encore une fois les réserves que nous avons faites sur la valeur photométrique de l’appareil de M. Dessendier. Au point de vue photométrique, il est évident que les indications n’ont pas de valeur absolue. La perception de l’éclairement étant essentiellement physiologique, il faut que l’œil intervienne nécessairement dans sa mesure. Cependant on ne peut, à priori,, condamner le photomètre enregistreur que nous venons de décrire, qui est d’ailleurs le premier appareil de ce genre car sa facilité d’enregistement peut rendre des services signalés dans beaucoup de cas.
- La première étude à faire pour appliquer le photomètre de M. Dessendier à la photométrie pratique serait d’abord d’étudier la loi suivant laquelle varient ses indications avec l’éclairement de la fente de l’appareil, pour les principales so urces lumineuses : becs de gaz, lampes à incandescence en régime normal et lampes à arc; car les indications obtenues avec le gaz ne seraient naturellement pas comparables avec celles fournies par l’arc voltaïque. Pour le même éclairement constaté photométriquement à l’aide de l’œil, la seconde source de lumière donnera des indica-
- tions plus considérables que la première puis* qu’elle est beaucoup plus riche en variations vio* lertes, et que ce sont principalement ces dernières qui agissent le plus énergiquement sur le méjange de chlore et d'hydrogène.
- Mais considérons un espace éclairé par des lampes à arc, par exemple, et supposons qu’il s’agisse d’étudier les variations de l’éclairement en un point donné; |e photomètre de M. Dessendier préalablement étalosané donnera des indications précieuses et précises. Il çn serait de même dans d’autres cas analogues, en météorologie, par exemple, pour étudier les variations de l’éclairement pendant la journée.
- Photomètre de Lummer et Brodhun. — Ce photomètre a été imaginé et étudié au laboratoire de l’Institut impérial physico-technique de Berlin au début d’une étude sur tes étalons photométriques, étude entreprise sur Ja demande de la Société du gaz et de l’eau. Les auteurs ont voulu, tout en conservant le principe fondamental du photomètre de Bunsen, supprimer l’inconvénient de la transparence de la tache de papier; par suite de cette transparence, chacun des champs que l’on compare reçoit de te lumière des deux sources de l’une directement et 4e l’autre par transparence, au lieu de n'en recevoir que d’une seulement. Les conditions auxquelles les auteurs ont voulu que leur photomètre put satisfaire complètement sont les suivantes :
- i° Les deux champs dont on compare l’éciaire-ment ne doivent recevoir que la lumière d’une des sources ;
- 20 La ligne de séparation des deux çhamps doit être aussi précise que possible ;
- y> Cette ligne de séparation doit disparaître au moment de l’égalité des deux champs ;
- 4° L’installation doit être aussi invariable que possible et la transpôsitipn des deux champs ne doit pas modifier le pointé.
- Le nouveau photomètre de MM. Lummer et Brodhun repose sur l’emploi de deux prismes, sur les propriétés et l’usage desquels quelques éclain-, cissements ne seront pas superflus.
- Soient l et X deux surfaces planes éclairées (fig, 4) et émettant de la lumière diffuse, A et B deux prismes à angle droit réunis par leur face hypotér-nuse, de telle sorte que la lumière réfléchie sur la partie h i de cette face et venant de X soit renvoyée en 0 tandis que la partie de la lumière tpm-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 411
- bant sur la partie qp est transmise directement en 0. L’œil placé eno étant accomodé sur la face pi, il perçoit une surface également éclairée lorsque les éclairements des surface / et X sont dans un rapport déterminé.
- On peut réaliser plusieurs combinaisons des deux prismes satisfaisant aux conditions du pro • blême; nous citerons en particulier les combinaisons suivantes :
- Les deux prismes A et B sont séparés en q h par une substance dont l’indice de réfraction est égal à celui du verre, tandis que l’espace compris en pq et bi est une couche d’air. Il faut presser les deux prismes très fort l’un contre l’autre, afin que la ligne de séparation des deux champs disparaisse au moment de l’égalité des surfaces l et d.
- On argente la face hypothénuse du prisme B, on enlève l’argenture en q h et on réunit les deux prismesau moyen d'un ciment spécial (baume du
- Fig. 4
- Canada), Par suite de la réflexion métallique, les deux champs seront égaux pour un certain rapport des éclairements de l et de X ; en grattant la couche d’argent on peut donner aux champs éclairés les formes les plus variées et les plus commodes pour l’observation.
- La face hypothénuse du prisme A a la forme d’une sutface sphérique, coupée suivant un petit cercle par un plan cd que l’on appuie sur la face hypothénuse du prisme B. Les rayons qui proviennent de l traversent cette surface de contact sans aucune réflexion ou réfraction et on obtient un champ elliptique dans la, face hypothénuse uniformément éclairée du prisme B. Ce champ elliptique est très nettement délimité et la ligne de séparation disparaît complètement au moment de l’égalité.
- Les deux prismes à faces planes sont pressés l’un contre l’autre ; sur la face hypothénuse du
- prisme A on a gravé une ou plusieurs figures nettement limitées. Ces dessins apparaissent brillant sur fond sombre dans la lumière réfléchie
- ! L !> I
- \ -
- >1 , A ]rbyC
- y /
- 11 ii 0
- vOr
- Fig. 6
- (venant de X) et sombre sur fond clair dans la lumière directe.
- 11 faut avoir soin, c,uelle que soit la combinaison de prismes employée, de prendre comme écrans diffuseurs des surfaces qui diffusent la lumière d’une manière uniforme dans toutes les directions (papier, verre opaque), etc.). Chaque é:ran diffuseur ne doit recevoir de lumière que d une source lumineuse seulement.
- MM. Lummer et Brodhun ont réalisé, en employant ces dispositions, un appareil qui peut être fixé et déplacé sur le banc photométrique.
- La figure 5 montre schématiquement comment ils y sont arrivés, et la figure 6 donne une perspective de l’appareil qu’ils ont construit. L’écran
- Fig. S
- opaque i h est disposé perpendiculairement au banc photométrique sur lequel les deux sources de lumière à comparer sont placées ; la lumière diffuse émise par les faces de l'écran tombe sur les miroirs e et /qui la réfléchissent normalement sur la face des prismes A et B ; l’observateur met
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- la loupe w au point sur la surface plane arsb et établit l’égalité d’éclairement des deux champs.
- Quant à la réalisation pratique du nouveau photomètre (fig. 4), un pied vertical B porte la traverse métallique E aux extrémités de laquelle s’élèvent les deux tiges S! et s2; l’extrémité supérieure de ces tiges est munie des vis mx et m2 percées de trous qui servent de coussinets à l’axe horizontal a de la boîte photométrique h; à celle-ci est fixée en w la lunette d’observation r et dans son intérieur se trouvent les deux prismes A et B et les miroirs c et /“dont on ne voit qu’un seul sur la figure. L’écran est figuré en P: il est placé dans le cadre nx et peut être retourné à volonté. Les miroirs e et/ sont munis de vis de .réglage qui permettent de les tourner autour, d’un axe horizontal et d’un axe vertical. La monture q des deux prismes est fixée sur une plaque, qui est mobile comme le cadre nx à l'aide de vis de réglage. La boîte du photomètre est pourvue en outre d’un couvercle percé d’une fente pour le passage de l’écran. La lumière des sources à comparer parvient à l’écran au travers des ouvertures latérales.
- Les tiges sf et s2 sont munies de deux arrêts qui servent à fixer la position de la boîte photométrique après son retournement.
- L’écran proprement dit est formé par deux feuilles de papier séparées par une feuille de papier d’étain ; ces feuilles sont ensuite mouillées et tendues entre les plaques métalliques de l’écran.
- L’usage du nouveau photomètre est des plus facile ; il se comprend de lui-même, sans que nous énumérions les précautions à observer. Si l’appareil n’est pas parfaitement réglé on peut éliminer facilement les erreurs de réglage par un retournement de l’écran et de la boite photométrique.
- 11 est utile de faire suivre cette description de quelques considérations mathématiques afin de bien montrer les avantages du nouveau photomètre et d’autant plus que ces développements compléteront l’étude que nous avons précédemment faite des conditions diverses de l’écran de Bunsen (1).
- Soient donc
- 1, l’intensité lumineuse du luminaire de gauche;
- 1, celle du luminaire de droite ;
- ^xla distance des deux luminaires ;
- x la distance de l’écran au luminaire de gauche ;
- r et m les coefficients de réflexion et de trans-1 parence du papier opaque ;
- 0 et m les mêmes coefficients pour, la tache ; '
- L’éclairement du côté gauche est alors
- l-\r+ '
- (d — x)*
- tandis que celui de droite est
- I. b
- X* ? + (ci — X)2 ^
- Le rapport
- Q =
- li , i2
- ___ -4- -------- 1
- xtr T (d —
- L? 12
- jc* ^, (d — x)s *
- donne alors la mesure de la différence d’éclairement des deux champs à comparer.
- Admettons pour faciliter les calculs, que L = 12 ; on a alors
- _ ___ r (x — d)* + mx2
- ^ p (X — </)s + |A*S
- Si les éclairements de la tache et de l’écran sont égaux on a Q = I, ce qui donne la condition
- (x — d)s ü —m
- jcs ~ r — p
- g; £—— — 1 il en résulte x = - c’est-à-dire r — p 2
- que la tache disparait au milieu du banc ; nous
- supposons que cette condition est satisfaite.
- Soit 8 le déplacement de l’écran à gauche de la
- position où Q — 1, on aura puisque
- "(-MMï-8)’
- ou en développant d’après les puissances de 8jd et en négligeant les puissances supérieures à la première
- En admettant que la longueur du '. anc photométrique soit de 800 millimètres, on aura Qs=: i,oi lorsque
- „ r + m û =------
- La Lumière Electrique, v. XXXI, p. 267.
- r — p
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Dans le nouveau photomètre où la tache est purement optique, on a p = o, m = o, (/. = r, ce qui
- satisfait à la condition — = i. 11 en résulte 8 = i
- T p
- en admettant les valeurs précédentes. Avec un écran de Bunsen satisfaisant à la condition ci-dessus, on a obtenu m=3,5, ^=11,5, r = 14, p =5,9 d’où il en est résulté 8 = 2,2 mm. Ainsi donc si l’on fait avec l’écran de Lunmmer et Brodhun une faute de 1 millimètre, on en fera une de 2,2 mm. avec l’écran de Bunsen dans les mêmes conditions.
- L’erreur commise dans la mesure des intensités lumineuses se détermine à l’aide de la formule suivante
- ou
- Pour 0=1 mm., on 3^=0,990 12tandis aue pour 8 = 2,2 mm. on a h = 0,978L.
- On sait que L. Weber a défini la fraction
- P in — p.r'
- —p (p. — m)
- le coefficient de sensibilité de la tache et de l’écran. Pour les écrans de Krüss, dans lesquels la tache est opaque, Weber a trouvé que le coefficient de sensibilité variait entre 2,5 et 3,5 ; Lummer et Brodhun ont trouvé 2,5 avec un écran d’Elster, tandis que le coefficient de sensibilité de leur photomètre est égal à l’unité.
- Il en résulte donc que le nouvel écran optique de MM. Lummer et Brodhun est 2 à 3 fois plus sensible que les autres écrans employés jusqu’à maintenant. Dans la pratique même, cette différence est encore plus grande puisque les bords de la tache sont plus nettement marqués que dans les anciens écrans.
- Appareil de M. Millis pour la photométrie des lampes à arc. — M. Millis ayant été chargé d’étudier les lampes proposées pour l’éclairage de New-York, a combiné un photomètre Bunsen, d’une disposition particulière qui permet de mesurer le pouvoir éclairant de la lampe dans une direction quelconque.
- La figure 7 montre la disposition générale des appareils, en plan et en élévation. La lampe électrique est placée sur son support en b //, tandis qu’en pp' se trouve un prisme à réflexion totale.
- Ce prisme est monté à l’extrémité d’un tube en cuivre fixé sur un trépied ; le tube est muni d’un fil à plomb. Il faut que les faces perpendiculaires du prisme soient suffisamment grandes (13 cm2 au minimum). Le prisme est mobile autour de trois axes qui se coupent tous au même point qui est le milieu de l’arrête principale; grâce à cette disposition ce pointreste fixe, malgré les rotations diverses qu’on donne au prisme au moyen de vis. Une tige pointue peut être placée dans le tube de telle façon que, lorsqu’on la met à la place du
- Fig. 7
- prisme, sa pointe occupe exactement le point où se trouvait le milieu de l’arrête principale de ce dernier.
- Le banc photométrique et le photomètre Bunsen, n’offrent rien de particulier ; la hauteur de la tâche de l’écran est égale à- celle de la pointe du trépied. La lampe étalon est un bec à gaz rond avec écran, genre Methwen, qu’on peut étalonner directement en le comparant à la bougie étalon.
- Pour procéder aux mesures, on marque d’abord le pied b' de la verticale menée par la lampe, et on porte sur une droite une longueur b’c' déterminée par l’angle sous lequel on veut mesurer l’intensite lumineuse de la lampe. On tend ensuite une ficelle du point b au point c et on déplace le trépied muni de la pointe en cuivre fixée dans le support, jusqu’à ce que celte pointe touche la ficelle. Du point p' indiqué par le fil à plomb on mène une perpendiculaire à b'e', et on dispose le banc photométrique de manière que son axe coïncide avec cette perpendiculaire.
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- Il est inutile d’insister sut la manière dont on procède aux mesures. 11 suffit de régler le prisme, jüsqu’à ce que les rayons lumineux qui viennent de la lampe électrique soient renvoyés parallèlement au banc photométrique. 11 faut, bien entendu, déterminer la correction à appliquer aux mesures pour tenir compte de l’absorption dé la lumière par le prisme.
- Pour obtenir en degrés l’inclinaison sôiis laquelle on a mesuré le pouvoir lumineux de la lampe, il suffit de connaître la hauteur de la lampe, celle-ci étant bien verticale, et la longueur b' c'. L’inclinaison a des rayons lumineux mesurés, sut l’horizontale est alors donnée par la formule
- Le procédé deM. MilÜs n’offre peut-être pas autant de facilités et ne donne peut être pas des résultats aussi exacts que le photomètre de Rousseau ou le radiophotoitiétre de Dibdln, dans lesquels on fait usage de miroirs plans. Par contre, il est plus simple, car Ü suffit d’adjoindre au banc photométrique ordinaire un prisme et son trépied pour pouvoir faire l’étude photométrique complète des lampes à atc.
- L’erreur personnelle en photométrie. — Toute mesure physique dans laquelle la perception des sensations joue un rôle, doit, nécessairement être affectée d’erreurs provenant de l’observateur lui-même; ces erreurs sont plus ou moins considérables suivant l’observateur, mais elle s ne sont jamais, ou du moins très rarement nulles. On en constate l’existence lorsque la précision de la méthode de mesure est d’un ordre de grandeur inférieur à celui de l’erreur elle-même. C’est ainsi que l’erreur personnelle dans les observations astronomiques ne fut constatée que lorsque les appareils et les méthodes d’observation eurent atteint, au milieu du siècle dernier, une précision suffisante.
- L’erreur personnelle est forcément faible lorsque le phénomène qu’on observe est précis et ne peut donner lieu à aucune hésitation dans l’appréciation de l’obseivateur. Elle est plus grande si le phénomène est assez vague et ne comporte pas une observation très précise.
- A ce point de vile les mesures photométfic|ues doivent donner naissance à des erreurs personnelles considérables, l’observation de Légalité des éclai-rements des écrans étant rendue si difficile pâi lés différences de coloration des sources lumineuses qu’on compare. On ne s’en est pas encore occupé, car les erreurs des mesures photométriques provenant des variations de l’intensité de l’étalon ou de la source étudiée les ont, jusqu’à présent, masquées complètement. Il ne faut pas en conclure qu’elles n’existent pas ; d’ailleurs, cette conclusion téméraire serait immédiatement infirmée par les observations que M; L. Ni-chols a faites, et. qui démontrent l’existence de l’erreur personnelle en photométrie d’une manière indiscutable,
- Pour arriver à ce résnltat, M. Nichols a employé la disposition suivante : Trois lampes à incandescence de 16 bougies et i io volts, choisies de manière à .posséder autant que possible le même pouvoir lumineux, sont mises en dérivation sur une batterie d’accumulateurs de 120 volts, la dérivation partant de l’extrémité d’un rhéostat réglant l’intensité du courant.
- Une des lampes Lj étant prise comme étalon on lui compare successivement les deux autres La et L3 de manière à obtenir le rapport des intensités lumineuses L2/L3. On trouve de cette manière
- L2/L3 = 1,0032 ± 0,0015
- Ensuite en conservant toujours la même intensité du courant, alimentant les lampes, on a déterminé le rapport L2/L3 en comparant directement les intensités lumineuses des ces deux lampes. Pour éviter autant que possible l’erreur provenant d’une faible différence dans l’intensité des courants on a fait donner aux lampes étudiées 12 bougies au lieu de 16, car, à cette intensité, les variations du courant se font beaucoup moins sentir sur l’intensité lumineuse. -
- Dix observateurs différents déterminèrent ainsi les rapports directs L2/L3; le tableau suivantdonne les valeurs obtenues de cette manière ainsi que l’erreur personnelle correspondante, celle-ci étant calculée en admettant, comme valeur réelle de L2/L3, la valeur de 1,0032 obtenue par double corn* paraison. Chaque chiffre est la moyenne des résul-
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- tatS dé lo mesures différentes; on à déterminé l’erreur probable de cette moyenne
- Observateur L2/L3 Erreur personnelle
- A 1,0590 ± 0,0040 — 0,0558
- B 0,9701 ± 0,0044 + ,033'
- C 1,0021 ± 0,0022 — ,0189
- D 1,019! ± 0,0072 . — ,0159
- E 1,0182 ± 0,0099 — ,0150
- F 1,0902 ± 0,0657 1 a -4 0
- G 1,0733 ± 0,0053 — ,0701
- H 1,0293 ± 0,0042 — ,0261
- î 1,0297 ± 0,0050 — ,0267
- J 1,0220 ± 0,0027 — ,0188
- On voit donc que le rapport L2/L3 a été trouvé par les dix observateurs, à l’exception d’un seul, plus grand que la valeur 1,0032 obtenue par la comparaison indirecte qui élimine les erreurs personnelles. L’erreur personelle des dix observateurs qui ont oris part aux mesures a donc varié entre
- 0,0870 et -J- 0,0331, c’est-à-dire entre — 8 0/0 et + 5 0/0. On voit ainsi quelle importance peut avoir cette cause d’erreur dans les mesures.
- Ces mesures ont été faites à l’aide du photomètre de Bunsen complété par les deux miroirs latéraux. L’observateur regardait les deux images de la tache avec les deux yeux, l’image de gauche avec l’œil gauche et l'image de droite avec l’œil droit.
- Il est plausible d’admettre que l’erreur personnelle provient alors essentiellement d’une différence de sensibilité des yeux de l’observateur; celüi-ci estime alors que l’écran est à une distance trop grande de la lampe dont les rayons tombent directement sur le côté de la tache qui est observé par l’œil le plus sensible. D’après cette explication l'œil droit aurait été plus sensible que l’œil gauche pour les 9 observateurs qui ont une erreur personnelle négative tandis que l’inverse aurait lieu pour lé dixième observateur (B).
- 11 faut, pour préciser, ajouter que la lampe L2 était placée à droite de l’écran et la lampe L3 à gauche.
- Pour vérifier l’exactitude de cette explication, on procéda de nouveau aux mesures en observant l’image complète du photomètre dans un miroir plan et en tournant ainsi le dos au photomètre. Les résultats ne furent pas bien probants, car de cette manière l’observateur accomodait les deux yeux à la fois, en considérant les deux images du disque comme une seule image; les valeurs obtenues furent plus concordantes et donnèrent des
- erreurs personnelles plus faibles mais non pas inverses de célles obtenues par l’observation directe.
- On fit ensuite des observations avec un seul œil, l’autre étant recouvert d’un bandeau; ces observations étaient rendues plus pénibles mais par contre beaucoup plus sûres, ainsi que l’observateur en avait d’ailleurs conscience. En outre, les résultats obtenus avec l’œil gauche seulement étaient identiques à ceux fournis par l’œil droit. C’est ainsi que les valeurs obtenues par les observateurs A et B qui différaient d’abord de 8 0/0 sont absolument concordantes lorsqu’ils n’utili-sertt qu’un œil pour les observat’ons.
- Voici, par exemple, quelques chiffres significatifs :
- Observateur Œil L2/L3 Erreur personnelle
- A droit 1,0028 ± 0,0010 0,0004
- A gauche 1,0001 ± 0,0019 0,00jîl
- B droit 1,0001 ± 0,0017 0,0031
- B gauche 1,0031 ± 0,0018 0,0001
- Ce qui précède montre donc que l'erreur personnelle est loin d’être une quantité négligeable en photométrie ; le seul moyen d’y remédier est d’employer des photomètres qui permettent les observations monoculaires.
- On sait quelles sont les difficultés des observations photométriques et quelles divergences existent souvent entre les résultats d’observateurs différents. Les remarques de M. Nichols jettent une clarté nouvelle sur les causes de ces divergences; il faut espérer que l’étude de ce sujet sera reprise par d’autres observateurs et que cette cause d’erreur sera bientôt complètement supprimée.
- Prix de l'éclairage avec différentes sources de lumière. — Nous voulons terminer cette étude par quelques considérations sur le prix de revient de l’éclairage, par les principales sources de lumière qui sont actuellement à la disposition du public, en nous basant pour cela, sur les résultats que viennent de publier MM. J.-B. Baille etFrérydans Y Electricien.
- Pour déterminer le prix de l’unité de lumière fournie par les principaux appareils d’éclairage, il faut mesurer pour chacun d’eux :
- ]° Le pouvoir éclairant en carcels;
- 20 Le poids ou le volume de combustible brûlé par unité de temps, ou les watts dépensés dans les lampes électriques.
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- Dans leurs mesures, MM. Baille et Fréry ont employé la lampe Carcel comme étalon et, ils ont utilisé un photomètre particulier sur lequel il convient d’attirer l’attention.
- Ce photomètre est formé par un prisme de porcelaine dont l’angle est de 90° et dont les faces sont finement dépolies ; il reçoit d’un côté les rayons venus de l’étalon et de l’autre ceux de l’appareil en étude. Un viseur dirigé sur l’arrête permet de saisir nettement l’égalité d’éclairement des deux faces ; à ce moment le relief du prisme disparaît et l’arrête du prisme devient invisible.
- Les sources de lumière étudiées sont les suivantes :
- i° Les bougies ;
- 20 Les lampes à huile ;
- 30 Les lampes à pétrole ;
- 40 Les appareils a gaz ;
- 50 Les lampes à-incandescence;
- 6° Lès lampes a arc.
- Les principaux résultats obtenus sont résumés dans le tableau suivant qui donne le prix de revient du carcel heure obtenu avec les divers appareils étudiés.
- Intensité en carcels Régime Pria du carcel-heure au détail Observations
- Bougies 1. Bougie de paraffine 0,14 gi\ pur heure 8 centimes 18,5 Flamme jaunâtre.
- . 2. Bougie à trous 0,14 10 '7,'
- 3. Bougie de l’Etoile 0,14 b 12,0
- 4. Bougie pleine ordinaire... °, 15 9 12
- Huile 5. Lampe modérateur 1,04 35 5,6 Courant d’air double hu le de colza épur. et filt.
- 6. Lampemodérateurordinaire 1,06 42 6,5 Huile de colza épurée et filtrée.
- 7.' Lampemodérateurordinaire °>94 46 6,8 Huile ordinaire.
- 8. Lampe carcel étalon I ,0O 42 9,6
- Pétrole 9. Lampe à mèche plate 0,81 20 n> -> Mèche de 13 millimètres.
- 10. Lampe à mèche plate 2,13 62 2,6 — 50 —
- 11. Lampe à 2 mèches plates.. 2,07 63 2,7 — 25 —
- 12. Lampe américaine s. verre.. 1,82 52 2,5
- 13. Lampe à bec rond 1,06 28 2,4 Diam. du bec 24 mm., bec ord., verre étrangl. Diam.du bec 23 mm., bec à champignon.
- 14. Lampe à bec rond G49 5' 3,°
- 15. Lampe à bec rond o,94 30 2,9 Diam. du bec 19 mm., bec à calotte, verre coudé
- Ga% 16. Bec papillon ordinaire 17. Bec Bengel 0,64 litres par heuro 132 6,1
- I , IO '34 3,6 Hauteur de la flamme, 6,5 millimètres.
- 18. Bec à toile de zircone ',39 62 ',3 Beaucoup de radiations vertes.
- 19. Bec à toile de magnésie... 1 ,6l 191 3,5 — — bleues.
- 20. Bec à Palbo-carbon 3,35 '35 ?
- Lampes à incandescence 21. Lampes Edison 0,65 watts par heure 29,44 6,8 Au-dessous du régime normal.
- 22. Lampes Gérard 0,72 36,74 7,5 — — —“
- 11 faut ajouter quelques remarques à l’énumération qui précède.
- Les bougies de diverses marques, avec ou sans trous, de stéarine ou de paraffine, fournissent des résultats peu différents ; toutes sont affectées de variations très considérables.
- Les lampes à huile ont un régime assez variable suivant la qualité de l’huile employée, la forme
- du verre, la distribution du courant d’air autour de la mèche. Au point de vue du rendement lumineux et du prix de revient de l’éclairage, il vaut mieux employer de l’huile épurée de qualité supérieure.
- Ce qui caractérise les lampes à pétrole, c’est que le prix de revient du carcel-heure est presque le
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- rCVRNAL
- UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- même, quelle que soit la manière dont le pétrole est brûlé.
- Les appareils à gaz fournissent le plus de variété dans le prix du carcel-heure qui peut varier dans le rapport de 1 à 6; les appareils intensifs récents n’ont pas été étudiés, sans cela les limites auraient été encore plus grandes. Le rendement est le plus élevé dans les appareils où le gaz mélangé d'air est employé à échauffer un corps solide qui devient la source lumineuse; dans le bec Clamond, le corps solide est un petit panier en fil de magnésie, dans le bec à toile de zircone, le corps irradiant est constitue par une fine toile en zircone ; ce dernier bec donne une lumière un peu verdâtre.
- Pour le régime normal, le prix de revient du carcel-heure varie très peu d’une lampe à incandescence à l’autre. Le rendement augmente assez rapidement avec le débit électrique, mais en même temps la durée de la lampe diminue. Tous ces éléments doivent donc entrer en ligne de compte lorsqu’on veut déterminer le prix de revient du carcel-heure fourni par les lampes à incandescence, ce qui a, d’ailleurs, été démontré par les résultats des mesures de M. Peirce, que nous avons analysés dans un des derniers numéros du journal.
- C’est l’arc voltaïque qui donne le prix de revient le moins élevé pour le carcel-heure ; ce prix est en moyenne trois fois moins élevé que celui que l’on obtient avec les lampes à incandescence.
- Quant au rendement de l’arc il faut distinguer le rendement théorique du rendement pratique.
- Le rendement pratique est donné par le rapport de la lumière produite à l’énergie dépensée dans le régulateur. Cet appareil renfermant toujours des électro-aimants destinés à la régulation, il y a de ce fait une certaine quantité d’énergie dépensée qui est entièrement perdue au point de vue lumineux.
- Le rendement théorique de l’arc est obtenu en ne considérant que l’énergie absorbée par l’arc lui-même; il est toujours plus élevé que le rendement pratique, car, certaines lampes dépensent près de 20 0/0 pour leur régulation.
- Toutes ces questions de rendement sont très complètes ; il faut bien préciser si le prix de revient de la carcel-heure, s’applique à l’intensité mesurée dans une seule direction déterminée ou à l’intensité moyenne sphérique. Pour les lampes à incandescence et à arc, et pour les becs de gaz
- papillons, ainsi que pour les lampes à mèche plate, les différences peuvent être très considérables.
- Le mémoire de MM. Baille et Fréry ne renferme malheureusement, aucune indication précise à cet égard ; on peut, cependant, être à peu près certain qu’il s'agit du rendement déterminé à l’aide de l’intensité moyenne horizontale.
- A. Palaz
- SUR LES ÉQUATIONS GÉNÉRALES
- DU MOUVEMENT DE L’ÉLECTRICITÉ O
- Les courants qui existent dans l’espace réagissent les uns sur les autres par suite de l’induction.
- Pour trouver l’expression mathématique de ces actions, nous avons à appliquer le potentiel électrodynamique, que nous avons établi plus haut d’après la théorie de Helmholtz.
- La formule de ce potentiel en mesure électrostatique est
- —^Aa +Æ) cos ds diy + (i—k) cos r ds cos r </a)] dsda
- Il s’agit d’appliquer ce potentiel aux courants qui se propagent danstoutes les directions de l’espace ; pour y arriver on peut procéder de la manière suivante: soient comme plus haut uvw, les composantes du courant électrique et donnons successivement au potentiel électrodynamique que le courant total fait naître relativement aux composantes uvw, dans l’élément dx dy d[, les valeurs
- — A2 U» dx dy d{
- — A2 Vv dx dy dç — A2 Wîü dx dy dç
- Les fonctions UVW se déterminent d’après la formule du potentiel relatif à des éléments de courant. On a ainsi
- . r r r) 1 4- k 11 , 1 —’k x — x’ r , , . , ,
- 1 =///! r+ [_«(* -*'>+« 0» - y.
- ({-{')] j dx'd/d{'
- + w (s -
- r* — (x — x1)* + (y —ÿ)% + { — \'Y
- (*) Voir La Lumière Électrique du 17 août iS8p.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les quantités u, v, w sous le signe J doivent être considérées comme des fonctions de x'y' il faut étendre l’intégration à tout l’espace où il y a des courants ou des mouvements de masses électriques. La valeur de U ainsi définie s’obtient en prenant dans l’expression du potentiel pour la direction ds successivement la direction des tioisaxes coordonnés et en donnant à ids successivement les valeurs : ce qui donne pour l’induction de u suxdy f,dxdyd}\'-kX-X-X,V-y'} J L 2 r r r J En faisant de même pour d\, on trouve, en faisant la somme, la valeur qui est inscrite sous le signe J dans la formule de U. Les forces électriques exercées sur l’unité d’électricité s’obtiennent alors par les formules
- u dÿ d{' X dx' v d?' dx' x dÿ w dx' dy' X X = -A«^ Y—A.^ Z~A.£? dt dt d t
- Dans ces expressions u dy' detc. remplacent les 3 composantes de' i; dx', dy' et d%' correspondent aux valeurs de ds. Soit A l’élément situé en x',ÿ, %', les courants suivant les axes étant respectivement u, v,w; il faut chercher l’induction sur le point B dont les coordonnées sont x, y, Considérons d’abord la composante u suivant la direction x ; pour obtenir l’induction sur l’élément B il faut déterminer successivement l’action sur dx, dy et d% et faire la somme. Supposons que le courant en B soit égal à l’unité; on aura pour l’action que le courant de direction Ox, d’intensité u dy' d%' et de longueur dx exerce sur l’élément situé en "B et de direction Ox, l’expression On trouverait des expressions analogues pour les quantités V et W qui se rapportent à l’induction des composantes v et w du courant. Il suffit pour cela de permuter les lettres U u x et x' avec V v y y’ ou avec W » f *' On trouve pour la dimension des fonctions U V W. U = [M1/2 L'1/2 T- 2] »iut. = [U/2 M'/2 T- IJ mugn.
- . , , , , . ,r* + k cos dx ox . i—h cos rdxcos rdx~\ — Aw dy' d{' x dx' 1 —^ — 1 1 et il faut que les équations
- Comme on a X = — A» ^ etc. d t
- cos {dx 0*) = COS 0 = I soient homogènes. A est l’inverse d’une vitesse
- cos (/- dx) = cos (/• Ox) = X r X dont les dimensions sont L~'T ; dans le système
- On aurait ainsi pour cette induction électromagnétique il faudrait remplacer A par i; il vient donc
- . , J J n + *« , ' — h l {x — 3 kdxdy d{ - + —- - —TT-J X = [Ml/2 L- T- IJ ,tut. = [L‘/2 Ml/2 T- 2] magn. ce qui est d’accord avec ce que nous avons trouvé
- Pour obtenir l’induction sur l’élérnent dy de B, il faut remplacer dx par dy, on a ainsi plus haut Les expressions de U, V, W peuvent être simplifiées par l’introduction d’une nouvelle fonction T. On peut écrire en effet
- ' cos (dy Ox) = cos - — o
- et coâ (r dy) = -—A. r u-///[r! + 1^(*aÉ» + *É£ + w £dj>)]dx’^ d<r
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 419
- et si l’on pose
- *-///(« ^ + vU+wi?)dx'dy'd{"
- En intégrant partiellement l’équation qui donne la valeur de T on trouve, en tenant compte des équations précédentes :
- on trouve
- Puis
- et
- 1 — k d
- 2 d
- w=
- y
- i —k d ii h d x
- +///t dx'dy'dy
- Dans l'expression de ^ les fractions
- dr dr dx'' dy'
- dr
- jç, ont toujours des valeurs finies et par conséquent la fonction W est finie, tant qu’il ne s’agit que des masses électriques finies, qui se meuvent avec des vitesses finies et qui restent à des distances finies les unes des autres; au delà d’une certaine distance on a donc
- U = V = W = O
- Il nous reste à chercher maintenant quelques propriétés des fonctions 'F, U, V et W et à examiner la question de la continuité de ces fonctions.
- Pour ce qui concerne la continuité de ces fonctions on peut s’appuyer sur les équations qui expriment que la quantité totale d’électricité reste invariable.
- Soit <p le potentiel de l’électricité libre; à l’intérieur de l’espace où l’électricité possède une densité finie, la diminution de cette densité dans l’unité de temps est égale à
- ,! d A «p du dv dw
- 4 it d t ~~ d x d y d ç
- Désignons par N la normale à la surface ü chargée d’électricité, par a, b, c les angles que cette normale fait avec les directions positives des axes de coordonnées; soient <p, u, v, w les valeurs de ces fonctions du côté de la surface où la direction de la normale est négative et ®i, ult vlt-Wi ces valeurs du côté où la normale est positive. L'augmentation de la quantité d’électricité sur l’unité de surface aura pour expression
- À Ur - srari) =(w—Ml)cosrt+(ü—i>i)cosô-Wk) wi)cosc
- iJiJ ' (sn - S0rfû~ dx'dy ^
- La première partie de l’expression de Vd&ftneen effet
- J JJu7iïdx'dy’di’ = J J r (u — u') cos a dS
- -ffSr£dx'dy d<
- car dans
- //« r dy' d^'
- il faut donner à u les valeurs uetu' correspondant aux deux côtés de la surface d S ; on a en outre
- ad S = dy' dx'
- En désignant par E l’électricité libre, il vient
- 'F= / r ~ dx' dy' d?
- On a omis la première partie de l’intégrale par-ceque, d’après ce que nous avons dit plus haut, elle doit s’annuler pour la surface limite infiniment éloignée.
- L’application du théorème de Green permet de trouver une autre forme pour la fonction 1F.
- Le théorème de Green consiste, on le sait, dans l’équation suivante
- /PA Q dv -/QA P dv =/P §dS -/Q dl- dS
- où P et Q sont des fonctions de coordonnées xyç avec dv — dx dy d%. Les intégrales du second membre doivent être prises entre les limites de la surface S. En faisant P — r, Q = <p on trouve
- j'rhydx'dy'dç'—J*!pà.rdx'dy'df=* S — J* <? ^dS
- Il vient donc
- f’Mdx'dy'd{<~ yA r dx' dy' d{<
- r/(S
- + 4ïJ
- .. dS di 4
- 1 Pdf dr 4vJ dtdx
- d S
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En substituant cette valeur dans l’expression de dF, on trouve, en remarquant que les intégrales
- de surface deviennent nulles à l’infini si -% est
- at
- continu
- V—kfJ
- Comme on a d'ailleurs
- il vient
- ___d1 r d1 r d'1 r ________ 2
- ~ dx* + dÿ* + ~df ~ r
- 'Fl=
- d tp I
- dt r
- dx! df d{’
- d’où l’on conclut
- i¥ = J
- d f d t
- leurs dérivées doivent être continues, sauf pour les points que nous avons déjà considérés.
- On déduit de la valeur de U
- AU = 4- AW — 41CU
- 2 dx
- ou comme
- il vient
- et
- A \jr
- d "<p
- Ht
- AV“(,-*>
- AW = (1 k) ^-4*»
- On trouve encore la relation
- Ces équations montrent que la fonction *F et ses dW dW dW
- denvees premières sontcontinuesjcar
- on peut, en effet, considérer cette fonction V comme étant le potentiel d’une masse, ayant partout la densité finie.
- 1 d ç
- 271 d t
- d\] dV rfW _ 1 d x dy dç
- +
- y —y
- 0-—j—
- r3
- +///(„
- + w ^ ^ dx’ dy’ dy
- x' — x
- r»
- En intégrant ce dernier terme par parties, on trouve, après quelques réductions,
- 11 s’en suit que les fonctions U,V,W sont elles-mêmes continues sauf pour les points où les courants électriques deviendraient infinis.
- On trouve en dérivant la dernière expression de TF par rapport à x
- d-W
- dx
- 1 f'd <p x — x’
- H.J Tt ~~r~
- dx' dy' dy
- et par intégration partielle par rapport à x'
- dm
- dx
- dî'
- du , d\ , dW , df dx d y «î ç 13 d t
- Revenons maintenant aux équations du mouvement de l’intensité.
- Nous avons déjà considéré la relation qui existe entre les composantes de la polarisation magnétique A, [j., v, celles de la force magnétisante extérieure L MN et le potentiel magnétique X.
- Nous allons d’abord déterminer l’état magnétique du milieu, résultant des courants électriques qui y circulent. Cette relation peut être déduite de la loi élémentaire
- 11 s’en suit qu’on peut considérer également les
- dérivées premières de par rapport à xy % comme
- le potentiel d’une masse, dont la densité
- 1 d? ® _ . _ .
- est— — Cette expression est partout finie,
- sauf pour les points où les vitesses deviendraient infinies. Donc, excepté pour ces points, les dérivées secondes de ces fonctions sont partout continues. 11 s’en suit, d’après les expressions de U, V W, que
- f__m i d .7 sin r ds
- J ~ ' "”1
- ni étant la masse magnétique, i l’intensité du courant et r la distance du pôle à l’élément de courant ds\ la force est perpendiculaire à la direction de r et de ds. Lorsqu’on prend le système électrostatique il faut multiplier par le facteur A.
- Décomposons cette action sur ds, suivant les trois directions dxdy' et d^' ; on aura pour ces
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- JO URNAL UNIVERSEL D’ÉLEC TRICITÊ.
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- composantes, si au point xy % se trouve l’unité de magnétisme positive
- r~ 1 d - d r
- r II > T r ~W 1 1
- r d - d -!•
- Mi = A/l d r dx — dx' ~ d{~
- 1- d - d
- n‘=a*'L **-£-*? zi J
- Si nous cherchons maintenant la force magnétisante qui provient des courants répartis dans l’espace, il faudra, comme nous l’avons fait plus haut, remplacer
- i d od par u dx' dy' df i d y' v dx’ dy' dç' i d f w dx! dy' dç'
- Pour obtenir la force magnétisante totale, il faut effectuer l’intégration relativement à tout l’espace considéré, et il vient
- -///[.y-tf
- N = AffJ [« w-’-k] dx'd/ d<’
- dx' dy' df
- dx' dy' d^'
- On peut simplifier ces expressions en introduisant la fonction U,V,W
- u =
- V =
- w «
- 1 — k d w
- I — k d W
- 2 dy
- 1 — kdW
- Si uv w sont connus, on obtiendrait les fonctions L M N à l’aide de ces formules auxquelles il faut joindre celles trouvées plus haut
- \
- Il nous reste à considérer la force électromotrice induite par une variation de l’état magnétique du système. On y ariive en remplaçant, d’après le théorème d’Ampère, l’aimant par un courant circulaire équivalent et en substituant à la variation d’aimantation la variation d’intensité du courant électrique. Comme le courant électrique équivalent à l’aimant est nécessairement un courant fermé, on peut appliquer la formule de Neumann, qui est plus simple que celle de Helmholtz, puisqu’on la déduit de cette dernière en faisant h = 1, comme nous l’avons montré plus haut.
- En adoptant le système électrostatique, il faut pour trouver l’expression équivalente au moment magnétique, multiplier par le facteur A le produit de l'intensité du courant par la surface.
- Pour obtenir l’équivalence, il faut, en effet, que l’intensité du courant soit égale à la puissance du feuillet de même contour que le courant ; rappelons que la puissance du feuillet est le moment par unité de surface. Comme on évalue le courant en mesure électrostatique, il faut multiplier l’intensité i par le facteur A.
- Soit maintenant un aimant, infiniment petit placé au point od y' ^, son axe étant dirigé suivant l’axe des % et sa masse magnétique étant n, nous pouvons remplacer cet aimant par un courant circulaire situé dans un plan parallèle au plan des xy; si R est le rayon infiniment petit de ce cercle, on aura la relation
- n = A * it RI 2
- En ^dérivant la seconde par rapport la troisième par rapport à y et en retranchant, on élimine la fonction 'P et on obtient
- L =
- e
- V
- d{
- 39
- «-a(3-£)
- d UN d{)
- i étant l’intensité du courant.
- Par la variation de l’intensité i ce courant induit une force électromotnce au point .yy^dont les composantes sont :
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- .ou en tenant compte de la relation précédente
- .±( t?) _.A li) »
- A dt \" dy ) A d t\H dx )
- Pour deux autres aimants l et m dont les axes seraient parallèles à l’axe des^et^», on obtiendrait
- d’une manière analogue
- d ( / ?) d (/A
- 0 AJlVW/ et — A -T-d t \ 1 dyJ
- A ' ( 'O _A Ti ° A/;( -'J)
- Ces formules déterminent ainsi la force électromotrice par la variation du moment magnétique
- de ces aimants.
- Lorsque le milieu est susceptible de polarisation magnétique, on peut remplacer cette polarisation qui se rapporte à l’élément^' dy’ par trois aimants infiniment petits dont les moments seraient :
- / = X dx’dy' dç' m = [j. dx' dy' d( n = v dx! dy' dç'
- X Y| v étant les composantes de la polarisation magnétique que nous avons introduites plus haut.
- En intégrant les expressions précédentes pour tout l’espace considéré, on trouve pour les composantes de la force électromotrice induite par la variation de la polarisation magnétique, les expressions
- A
- A
- A
- d i d i\
- d- d i\
- 1Ç-'HZ )**>'*< d\ d i\
- ^~l\dy)Ax'^'A'
- Dans ces expressions, les composantes X, <j., v de la polarisation magnétique sont des fonctions de x',yr, ?
- Introduisons maintenant les nouvelles grandeurs
- L= f f f\dx'dy'd{'
- N— J'J*J* p dx' dy' dç’
- Ces expressions peuvent être considérées comme les potentiels de masses ayant partout des densités finies X (j. v, ce qui montre la continuité des fonctions L M N et de leurs dérivées premières.
- A l’aide de ces fonctions les composantes de la force électromotrice induite par la variation de la polarisation magnétique peuvent s’écrire
- A JL (d N _ d MN A d- _ d N\
- d f \ dy *d{ ) d t \ d{ dx J
- M _ dL\
- d t\dx dy)
- {A suivre)
- P.-H. Ledeboer
- LES ENREGISTREURS ÉLECTRIQUES
- DE LA TOUR EIFFEL
- Ainsi que nous l’avons annoncé lorsque nous avons décrit le phare de MM. Sautter-Lemonnier, la dernière plateforme a été utilisée pour l’établissement d’un observatoire météorologique, destiné au Bureau central de la rue de l’Université ; mais comme il serait très pénible de faire l’ascension chaque fois qu’on voudrait consulter la marche des instruments, on enregistre les indications recueillies tout en haut de la Tour, afin que le physicien chargé de rédiger les avis de prévision du temps, les ait constamment sous les yeux.
- MM. Richard frères, ingénieurs-constructeurs d’instruments météorologiques, se sont chargés de réaliser ce difficile problème à l’aide d’un enregistrement électrique qui marche depuis plus de deux mois d’une façon régulière et excessivement satisfaisante. II est donc temps de décrire cette installation.
- Commençons par remarquer que le baromètre ne figure pas dans la série des instruments à enregistrement électrique à distance. La raison de cette exclusion est fort simple.
- La marche du baromètre de la Tour Eiffel est à peu près la même, à une constante près, que celle des baromètres du Bureau central. Les différences que l’on constate sont fort intéressantes au point de vue scientifique mais elle n’ont aucune
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 4*3
- importance immédiate, et ne peuvent influer sur la rédaction des avis de prévision du temps.
- Le baromètre de la Tour Eiffel n’a meme pas été placé sur la plateforme où les secousses imprimées par le vent pourraient altérer ses indications. H est suspendu dans le cabinet que M. Eiffel a mis à la disposition de MM. Richard, et qui fait partie du pavillon, où le célèbre ingénieur reçoit ses hôtes de distinction.
- Les instruments de l’Observatoire de la plate forme, ont été groupés entre les pièces de fer qui soutiennent le paratonnerre. Il a fallu de nombreux tâtonnements pour disposer tant d’objets différents sur un espace circulaire dont le diamètre n’excède point 1,80 m. MM. Richard frères y sont si heureusement parvenus qu’ils ont laissé quelques places disponibles, dont on profitera pour installer les instruments destinés à l’étude de l’électricité atmosphérique.
- A côté du paratonnerre, on a placé une échelle de fer formée d'un montant fixe et d’un montant mobile, rattaché au premier par des échelons articulés.
- Lorsque le vent n’est pas trop violent, cette disposition permet d’examiner la girouette anémo-métrique au niveau de laquelle l’œil peut s’élever sans difficulté.
- Cette girouette se compose d’une pièce de fer forgée de manière que sa direction coïncide exactement avec celle du vent. Cette pièce fait équilibre à une roue à axe horizontal et à six palettes qui se trouvant convenablement orientée donne la vitesse du courant d’air.
- Ces palettes sont solidement rivees à une roue en acier. On les a construites en aluminium, afin qu’elles soient aussi légères que possible. Comme leur surface totale est de 6oocm2 et que leur poids n'est que de 150 grammes, MM/Richard frères espèrent que leur mouvement est exactement celui du vent. Ils leur ont donné de plus une inclinaison de 45° pensant que tout dans ce moulinet étant symétrique par rapport à l’horizontale, l’arrêt en sera aussi rapide que la mise en action.
- MM. Richard frères ont construit également un moulinet à coupe du système Robinson qui ayant une masse plus considérable prendra un mouvement propre plus accuse, et tournera évidemment tantôt plus vite, tantôt moins vite que le courant aérien.
- Cet appareil est à lecture directe, et ses indications peuvent être comparées à celles de l’enre-
- gistreur électrique dont nous donnerons la description, lorsque nous parlerons de ce qui se passe au pied de la Tour.
- Il y a encore au sommet de la Tour un troisième anémomètre, mais celui-ci remplit une mission bien différente de celle des deux premiers. En effet, il est exclusivement destiné à enregistrer la composante verticale du mouvement de l’air.
- Il est sans doute inutile d’ajouter que celui-ci est à axe vertical, comme l’instrument analogue construit par le Père Marc Dechevrens, à l’Obser-
- Fig. 1.— Plan de la dernière plateforme de la Tour Eiftel
- E. S. O. N., quatre points cardinaux répondant aux quatre pieds de la Tour. A. M., abri météorologique; B. B'.t pièces de fer forgé soutenant le paratonnerre au-dessus du trou d'homme; E', échelle mobile pour l'observation de l’anémomètre; D, pluviomètre enregistreur; G, girouette; M, moulinet; R, anémomètre à coupes; C, anémomètre de la vitesse verticale; P'T,boîte de téléphones et de communications électriques ; F, garde fou ; E" escalier en deux parties dont la première est mobile, et donne accès du plancher du phare jusqu’au pont en planches H qui le recouvre ; E, échelle droite par laquelle on monte au trou d’homme.
- vatoire de Zi-Ka-Wei, dans les environs de Shanghaï.
- L’idee de mesurer ainsi les mouvements verticaux de la couche d’air, est loin d’être nouvelle. En effet elle a été émise poui la première fois par Mariotte. Mais la difficulté des observations est si grande qu’on est resté pendant deux
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- siècles sans faire des expériences ; celles que M. Dechevrens a établies à Zi-Ka-Weï n’ont aucune valeur absolue à cause de la distance trop . faible qui sépare les moulinets des aspérités du . sol, on pourra toujours supposer que les mouvements ascendants ou descendants sont dûs à leur relief. On pourra faire la même objection aux observatoires de haute région, parce qu’ils sont situés sur des pointes de rocher, qui malgré leur forme pyramidale font une résistance véritable au mouvement de l’air. 11 n’en est pas de même du sommet de la Tour Eiffel, qui offre un cas singulier de pénétration atmosphérique.
- En effet, comme nous avons eu plusieurs fois l’occasion de le faire observer, le treillis de fer qui constitue la masse de laTour, ne présente pour ainsi dire aucun obstacle a la progression de l’air, qui passe à travers, à l'aide d’unelégèrecon-traction de la veine.
- L'Observatoire possède encore un pluviomètre à lecture directe, un appareil destiné à la mesure de la radiation solaire, et un abri thermométrique placé dans la direction du nord. Dans cet abri se trouvent un thermomètre à mercure liquide à lecture directe et aussi un thermomètre à enregistrement électrique. Ce dernier est encore à liquide, mais circonstance digne d’être notée, le liquide a pû être placé dans un tube creux semblable au tube vide d’air __ du baromètre Richard.
- Si la température augmente, le volume du liquide emprisonné augmente de sorte que le tube change de forme, et fait par conséquent jouer une aiguille mobile sur un cadran. Si la tempé-
- rature baisse le volume diminue, et l’aiguille se déplace en sens inverse.
- Comme les indications de ce thermomètre ne se lisent qu’au bas de laTour, MM. Richard auraient eu beaucoup de peine à comparer ses indications avec celles du thermomètre à mercure, s’ils n’avaient placé sur la plate-forme un téléphone avec son appel. Chaque fois qu’ils veulent procéder à une vérification, ils interrogent leur agent. Celui-ci stationnant au bas de la Tour dans le voisinage de la vitrine de MM. Richard frères a constamment
- sous les yeux les indications de l’autre station et peut ainsi répondre aux questions qui lui sont posées.
- Nous avons assisté à plusieurs vérifi:a-tions, et pour rendre hommage à la vérité, nous devons dire qu’elles ont réussi de la façon la plus satisfaisante. 11 y a du reste sur la plateforme de la Tour, outre les thermomètres précédents, un troisième à enregistrement direct donnant une courbe qui coïncide exactement avec la coufbe tracée automatiquement dans la vitrine.
- L’enregistrement s’opère au rez-de-chaussée du Palais des Arts libéraux dans la galerie des instruments de précision.
- Le centre de la vitrine est occupé par un pendule conique servant de régulateur à l’enregistreur de la vitesse du vent ; à droite se trouve l’enregistreur de la direction, et à gauche l’enregistreur du mouvement vertical de l’air. Un peu plus bas toujours dans la vitrine on trouve l’enregistreur des températures, et derrière à gauche le long de la muraille, deux petits câbles renfermant chacun les fils isolés nécessaires à l’éiablisse-
- Fig. 2. — Anémoscope à enregistrement électrique.
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- .'4 a 5
- mentsdes communications électriques avec le haut de la Tour. Nous allons voir par quels procédés, MM. Richard s’y sont pris pour diminuer autant que possible le nombre de ces conducteurs, qui eût été prodigieux s’ils n’avaient trouvé le moyen d’en supprimer la plupart.
- Le principe de l’enregistrement électrique est assez simple si l’on ne se préoccupe pas de la dépense nécessitée par le grand nombre de fils nécessaires, à moins de se contenter d’un très petit nombre d’indications. Prenons pour exemple un anémoscope enregistreur, transmettant électriquement la direction du vent, à une distance assez faible pour que la dépense des conducteurs n’entre pas en ligne de compte et que l’on se contente des huit directions principales indiquées sur la girouette.
- On munit la girouette d'un bras vertical qui descend extérieurement à la hampe ; ce bras portant un contact de platine vient frotter sur un collier de substance isolante fixé à la hampe et sur lequel se trouvent incrustées huit touches métalliques espacées à égale distance les unes des autres.
- Ces huit touches sont verticales et disposées de sor*e que le contact frotteur porte toujours sur l’une d’elles. Chacune est rattachée par un fil à une touche semblable, placée sur un secteur de substance isolante. Le circuit de la touche en contact avec le bras de la girouette, n’a donc plus qu’une seule lacune si le pôle positif d’une pile est attaché à l’axe de la girouette et le pôle négatif à l’axe d’un style-frotteur. Supposons maintenant qu’un mouvement d’horlogerie vienne toutes les cinq minutes, pousser ce style, de manière qu’il décrive rapidement un arc de cercle sur le cy-
- lindre placé à gauche, lequel se déroule do manière à faire un tour en 24 heures.
- Lorsque le style frotte sur le bouton du secteur, correspondant au bouton du collier occupé par le bras de la girouette, un courant passe. Il anime l’électro-aimant situé au-dessus du style. Celui-ci étant attiré bascule; il laisse un point noir marqué sur le cercle horizontal correspondant à la direction du vent, et portant à l’avance le nom qui lui appartient dans la rose des vents.
- Si l’on voulait avoir un plus grand nombre de
- directions, il suffirait de placer un plus grand nombre de touches sur le collier et sur le frotteur et de les relier par un plus grand nombre de fils. La même méthode servira à obtenir 16, 32, 64 ou même 128 directions suivant que l’on emploierait 16, 32; 64 ou même 128 fils différents.
- Mais la solution employée par MM. Richard frères est complètement indépendante du nombre des fils. En effet, le cylindre de leur vitrine tourne synchroniquement avec la girouette à l’aide d’un système intermédiaire dont l’installation ne réclame que l’intervention de trois circuits et de trois électroaimants. Comme les trois circuits utilisent un fil unique de retour, le nombre des fils nécessaires est de quatre seulement.
- Ce système fort ingénieux a été imaginé par M. Garigou-Lagrange pour l’enregistrement de la composante verticale du vent. Ce n’est point évidemment le seul genre d’emploi qui puisse lui être réservé. Nous allons donc le décrire d’une façon pour ainsi dire abstraite, indépendamment de tout espèce d’application déterminée. —
- L’axe de la girouette porte une roue dentée portant 42 fois plus de dents qu’un pignon qui en-
- Fig. 3. — Enregistrement électrique Garigou-Lagrange, employé au mouvement de la girouette.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- grène sur elle, de sorte que chaque rotation complète de la girouette correspond à 42 tours entiers du pignon. Au centre du pignon, se trouve un axe vertical faisant tourner un frotteur en cuivre, portant sur un cercle de matière isolante, dans lequel sont incrustéés trois lames de cuivre 1, 2, 3 aux-
- Fig. 4. — Roue dentée pour la communication du mouvement de la girouette.
- quell ;s sont attachées trois fils. A chacun de ces trois lames est attaché un fil de ligne rélié à un des électro-aimants placés à la gauche de l’appareil. Le centre est en connection avec le
- massif, chaque lame correspond donc à ~ d’horizon, c’est-à-dire à 2,5° environ.
- 11 est facile de comprendre qu’un courant passe chaque fois que le frotteur de la tour touche une des lames métalliques et qu’un des trois électro-aimants attire son armature. Ces trois électros ont été disposés aux extrémités d’un triangle équilatéral. L’axe de ce triangle équilatéral porte une roue mobile sur laquelle ont été découpées quatre dents situées aux extrémités d’un carré inscrit.
- Fig. 5. — Développement de la figure 4.
- Nous donnons le profil de cet engrenage afin de montrer la manière dont les armatures poussent la roue. 11 est facile de voir que si le contact n° 1 s’abaisse il fera tourner la roue de droite à gauche d’un 'angle de30°; si le contact n°2 s’abaisse ensuite il continuera le mouvement d’un même angle; il en sera de même du contact n° 3.
- Si les aimantations ont lieu en sens inverse la
- roue tournera de gauche à droite, parcourant autant de secteurs de 300 qu’il y a d’aimantations successives. Mais l’axe de la roue du récepteur porte un pignon qui commande la roue du cylindre sur lequel lés diagrammes sont disposés. Celle-ci tourne avec une vitesse réduite dans une proportion convenable et, comme on le voit toujours, dans le sens des aimantations succcessives, lequel est déterminé par celui des évolutions de la girouette, le synchrorpsme est parfait.
- Cependant, comme les armatures sont attirées avec une certaine énergie, la roue à couronne dentée du récepteur pourrait acquérir une certaine force vive et se lancer.
- Pour écarter cet inconvénient majeur le système possède un quatrième électro-aimant, qui sert de verrou automatique et qui immobilise le cylin-
- R I 2 3
- Fig. 6. — Ordre des communications électriques : P, fil de massif. Pourrait être supprimé si on utilisait la terre.
- dre enregistreur, dès que le courant venant de la Tour cesse de passer.
- Tel qu’il vient d’être décrit, l'instrument nécessiterait l’emploi de courants continus durantaussi longtemps que le frotteur reste sur le même con-^ tact; cette durée peut être très longue quand la direction du vent ne change pas d’une façon appréciable.
- Pour rendre possible l’emploi des piles Leclan-ché, on a muni chaque électro-aimant du récepteur d’un contact disposé de manière que, par son action l’armature interrompt le courantqui a actionné l’électro-aimant. En même temps elle prépare les deux autres électro-aimants à fonctionner dès que le frotteur de la tour aura passé sur un autre contact.
- Le style est actionné par un mouvement d’horlogerie et descend d’une façon régulière, de sorte qu’en 4 heures il parcourt précisément toute la hauteur du cylindre. Le trait laissé par la plume qui frotte sans aucune interruption indique la série des directions prises par la girouette puisqu’elle tournera exactement de la même manière que le cylindre.
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- Le second appareil, se nomme anemo-cinémo-graphe électrique, nom composé de plusieurs mot grecs pour indiquer qu’il donne l’enregistrement direct de la vitesse du vent.
- Il est facile à reconnaître grâce au pendule conique qui lui sert de régulateur. 11 est inutile d’ajouter que pour accélérer le mouvement il suffit de remonter la boule. Elle occupe sur notre dessin sa position habituelle.
- La figure 7 représente l’anémo-cinémographe électrique vu de face.
- L’électro-aimant qui est placé en regard de la partie supérieure du cylindre, inscrit un point chaque fois que les palettes de l’anémomètre de la tour ont décrit une longueur de 5 000 mètres. Comme le cylindre fait un tour en 24 heures, il n’y a qu’à compter le nombre des ponctuations pour avoir le chemin parcouru. C’est un système
- Fig. 7. — Anemo-cinémographe Richard, vu de face.
- analogue que nous avons décrit lorsque nous avons montré ce qu’on fait à l’Observatoire de Montsouris. Ces indications peuvent servir de contrôle à l’enregistrement de la vitesse, mais elles ne donnent pas la physionomie des variations de l’intensité du vent.
- L’exactitude des déterminations que l'on obtient ainsi est d’autant moindre que lé vent est plus violent, c’est-à-dire que la quantité que l’on cherche à déterminer offre plus d’importance. Enfin, elle ne donne qu’une sorte de moyenne, c’est-à-dire le temps nécessaire à parcourir 5 000 mètres. Or, pendant ce temps, quelque court qu’il puisse être, le vent subit bien des variations. 11 atteint,
- un maximum qu’il importe de déterminer. En effet, c’est cette quantité qui permet de se faire une idée de la force avec laquelle l’ouragan se précipite, par exemple,'sur les constructions.
- Notrefigure8donne lapartie de l’anémo-cinémo-graphe où se trouvent les mécanismes qui calculent automatiquement la vitesse à un moment quelconque de la journée, et à l’aide desquels on arrive à l’enregistrer.
- C’est le quotient du chemin parcouru par le temps qu’il s’agit de faire automatiquement, et d’enregistrer sur le diagramme de la figure 6 sans que la main ait besoin d’intervenir une seule fois.
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- La figure 9 nous donne, comme il est facile de le voir, un détail de la figure 8.
- Le disque D a été coupé afin de montrer le godet E qui se trouve maintenu entre les deux disques D et D', qui le pressent à l’aide d’un ressort de manière à constituer un système doué d’une certaine élasticicité.
- La roulette E est sollicitée à tourner autour de son axe par l’ensemble des deux plateaux qui font un tour en trois minutes. Mais la vitesse de cette rotation est proportionnelle à la distance de la
- Fig. 8. — Détail de l’anemo-cinémographe, vu de derrière.
- roulette à l’axe. Elle est nulle si la roulette presse au centre. Elle est au contraire maximum si la roulette est à la périphérie.
- D’autre part, l’autre extrémité de la tige est filetée, comme on le voit en E', elle engrène sur une roue qui tourne proportionnellement à la vitesse du vent.
- Plus le vent sera rapide, plus la roulette sera écartée, du centre invariable de rotation des deux disques. Un calcul simple basé sur l’équilibre qui doit exister entre ces deux forces prouve que l’écart de la roulette est précisément proportion-
- nel à la vitesse du vent, c’est-à-dire à l’élément cherché (1).
- Pour enregistrer «, la distance au centre de la roulette, il suffit de relier le style à l’extrémité opposée du levier mobile, ce qui se fait à l’aide de l’articulation indiquée par la figureio.
- L’usage et la disposition des pièces accessoires se comprennent avec un peu d’attention. Nous ne les décrirons pas, de crainte d’allonger démesurément notre article. .
- Inutile sans doute d’ajouter que le style décrit des cercles sur le papier, et qu’il est d’autant plus éloigné du bord inférieur que la vitesse est plus grande. Les courants passent tous les 28 mètres dans l’electro-aimant et déterminent à chaque fois les traits, dont l’ensemble constitue le diagramme. Mais il n’est pas superflu d’ajouter un détail fort intéressant dont nous pouvons garantir la parfaite exactitude.
- Le 14 juillet dernier le temps a été en général
- Fig. •). — Mécanisme de la machine à calcul faisant partie de ranemo-cinemographe. — A, Bouton de réglage; B, chariot mobile; C, pignon tournant d’un angle proportionnel a l’espace parcouru ; C' rouleaux de support; E roulette tournant par friction ; D D' plateaux tournant d’un angle proportionnel du temps ; E', filet de la vis.
- très mauvais, cependant on a exécuté sur différents points du territoire des ascensions aérostatiques. En calculant les moyennes des vitesses constatées par la longueur de l’arc de grand cercle de la sphère terrestre compris entre le point-de départ et le point d’arrivée, M. Malfroy, professeur agrégé de l’Université, a trouvé des valeurs à peu près égales à celles que donnait l’enregistre-
- C1) Désignant par M le mouvement d’éloignement de la roulette par rapport au centre du plateau, par N le mouvement qni tend à l’y ramener. Puisqu’il y a équilibre entre ces deux forces, nous aurons de toute évidence 1 équation M — N — O mais M est proportionnel au temps tx a distance au centre des plateaux, N est proportionnel à l'espace parcouru par le vent soit bc, on a donc l’équation ta —be = 0, c’est-à-dire
- c a .. 1
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- ment des anémomètres de la Tour Eiffel au même instant. Cet exemple montre quels avantages l’aéronautique peut attendre des indications fournies par l’observatoire de laTour Eiffel.
- Le troisième appareil est l’enregistreur des mou ve ments verticaux de l'air.
- Comme il ne donne que les chemins parcourus, sa manœuvre ne nécessite aucun éclaircissement, mais l’interprétation des diagrammes mérite, quelques remarques.
- Le sens dans lequel se meut le style indique
- celui des coûtants ; on voit aux inflexions de la courbe obtenue par M. Garigou Lagrange combien les changements de direction sont fréquents.
- Ils le sont moins sur les diagrammes de la tour Eiffel, qui dans certains cas permettent d’affirmer que le vent a un sens d’écoulement tout à fait déterminé soit de bas en haut soit de haut en bas.
- Dans la journée du mardi 3 août 1888, le diagramme que nous reproduisons et qui a été obtenu à peu de distance du sol dans un observatoire par-
- tjoMPosAwre verticale eu vsar
- Fig. 11. — Nota. Le vent monte quand le trait monte dans le sens des ordonnées croissantes et descend en sens inverse.
- ticulier, montre que de 5 heures 1/2 du soir à 4 heures 1/2 du matin le chemin parcouru en descendant a dépassé de 10000 mètres le chemin parcouru en montant; on n’obtient que la somme algébrique des deux chemins. Pour avoir la valeur
- absolue du chemin descendant, il faudrait ajouter au premier élément la somme des chemins ascendants, que l’on pourrait évaluer, sur l’échelle avec un compas.
- La discussion minutieuse des causes et des
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- conséquences du phénomène, nous entraînerait trop loin.
- 11 nous suffit d’expliquer comment l’électricité rend à la physique le service de mettre cet élément si longtemps négligé à la disposition des savants avec une remarquable facilité.
- L’enregistreur thermométrique est placé dans la même vitrine, un peu en avant des instruments précédents. Nous nous contenterons de donner le principe de l’enregistrement de la température, afin de compléter la série.
- Comme on le voit par notre figure l’aiguille menée par le thermomètre métallique se trouve placée entre deux contacts limitant ses excursions l’un dans le sens de la chaleur et l’autre dans le sens du froid; que le thermomètre marche dans un sens quelconque il y aura une émission de courant qui se traduira à l’appareil récepteur de la
- Fig. 12. — Aiguille du thermomètre enregistreur et son contact.
- vitrine par la marche du style inscripteur. Mais, par une disposition fort simple, une émission de courant répondra à cette marche et amènera le déplacement de la fourchette de la tour. II y a donc une correspondance intime entae l’enregistrement et le thermomètre. La fourchette déplace le style, et le style en se déplaçant permet à la fourchette d’obéir de nouveau aux mouvements du tube thermométrique.
- Le liquide est de l’alcool, parce que le tube creux étant en cuivre, on ne peut employer le mercure.
- Comme on le voit, le météorologiste peut avoir sous les yeux l’histoire complète d’une station quelconque à l’aide d’un nombre de fils, suffisamment petit pour qu’il ne représente qu’une dépense insignifiante pour relier l’observatoire de la Tour Eiffel à celui du Bureau central. Mais il ne faut pas que MM. Richard frères s’en tiennent à ce premier succès et qu’ils arrêtent leurs ^recherches, tant que l’enregistrement demandera plus d’un fil unique et sera plus dispendieux que la télégraphie ordinaire.
- ! Rien, si ce n’est la dépense nécessaire pour éta-
- blir un réseau météorologique, n’empêche le physicien chargé de la rédaction des avis relatifs à la prévision du temps d’avoir sousles yeux le tableau de ce qui se passe dans toutes les stations signalé-tiques.
- W. de Fonvielle.
- TRAVAUX DU CONGRÈS INTERNATIONAL DES ÉLECTRICIENS (i)
- LES MACHINES DYNAMO
- RAPPORT DE M. HILLAIRET
- On désigne actuellement sous le nom de dynamo toute machine d’induction à courants continus ou alternatifs dont les inducteurs sont constitués par des électro-aimants.
- 11 y a plus de vingt ans que Varley et Wheat-stone émirent simultanément le principe de l’auto-excitation issue du magnétisme rémanent des inducteurs, et que Werner Siemens donna le nom de dynamos aux machines dont les inducteurs étaient excités par le courant total de l’armature; mais ce n’est guère que depuis dix ans que s’est développée d’une manière croissante la construction des machines dynamo-électriques.
- La machine Gramme, dont l’origine remonte à 1869, et la machine Haffner-Alteneck qui suivit la précédente à quatre années près, furent les premières machines dites à courants continus, susceptibles de rendre dès leur début des services à l’industrie, et les principes qui guidèrent ces premiers inventeurs dans le choix des enroulements sont encore ceux qui servent de bases à la plupart des machines actuelles.
- Jusqu’en 1878, les applications des machines dynamo-électriques furent restreintes et celles-ci peu répandues en raison de l’emploi limité qu’on savait en faire; mais, à cette époque, les premières tentatives d’alimentation de foyers multiples par une source unique ayant été réalisées avec quelque succès au moyen de machines à courants alternatifs, une voie nouvelle fût naturellement ouverte aux recherches des procédés de distribution applicables au machines à courants continus, et l’emploi de la distribution en série se développa d’abord.
- Quelque temps après, l’apparition de la lampe
- O) Voir La Lumière Électrique du 24 août 1889.
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- a incandescence réagit à son tour et développa l’application des distributions en arcs parallèles ou dérivation.
- Les progrès furent si rapides dans les deux années qui suivirent 1878, qu’il fut jugé nécessaire, en 1881, de consacrer spécialement à la science et à l’industrie électriques un Congrès et une Exposition, à qui nous sommes redevables d’une bonne part des développements actuels de la construction des machines dynamo.
- Quand on se reporte ne arrière et que l’on considère avec quelle simplicité de moyens étaient réalisées les premières machines, on peut s’étonner qu’une construction si élémentaire ait pu donner de si remarquables résultats. Cependant comme, pour des puissances relativement restreintes, les vitesses de rotation étaient gnéralement considérables, la valeur absolue desefforts était toujours assez faible et les organes avaient une résistance suffisante pour la fatigue qu’on en exigeait.
- A cette époque, le diamètre des induits des dynamos les plus répandues dépassaient rarement 0,20 m., et l’effort maximum à la périphérie de ces induits aiteignait à peine 20 kilogrammes.
- Mais quand les besoins se développèrent et que les constructeurs se virent contraints d’augmenter la puissance individuelle des dynamos, il fallut abandonner les errements suivis jusqu’alors, et ce ne fut pas sans difficultés de toutes sortes ni sans insuccès qu’on put arriver en peu de temps à aborder des puissances comparables à celles des plus puissants générateurs industriels, et réaliser des dynamos dont on n’équilibrerait pas le moment moteur en suspendant un poids de 1 000 kilogrammes à 1 mètre de l’axe.
- 11 y eût, avant l’apparition des types actuels, une période de transition qu’il serait difficile de caractériser brièvement et pendant laquelle l’empirisme céda peu à peu le pas à une application méthodique des principes les plus élémentaires de l’induction et des lois du magnétisme, tandis que les procédés de construction se modifiaient et donnaient naissance à I’évolution que nous voyons
- ENCORE S’ACCOMPLIR.
- C’est en observant rigoureusement les théorèmes fondamentaux de l’induction électromagnétique qu’on a pu commencer à expliquer d’une façon satisfaisante le fonctionnement des machines actuelles, et c’est pour avoir négligé ce qu’on connaissait depuis 1831 que, pendant près d’un demi-
- siècle; la plupart des inventeurs échouèrent dans leurs tentatives.
- En considérant les appareils d’induction comme de véritables machines qu’on ne saurait soustraire à la loi commune, et dont il faut savoir, avant tout, évaluer et améliorer le coefficient économique, on fit un premier pas dans une voie qui devait être féconde, parce qü’elle était naturelle. L’application du principe de la conservation de l’énergie permit d’envisager avec simplicité l’ensemble du fonctionnement des machines électriques, comme elle avait déjà suggéré d’autres r.on-ceptions heureuses dans le domaine des théories physiques.
- L’observation de la loi de proportionnalité des forces électromotrices au flux balayé par le circuit induit en l’unité de temps, et celle du principe de l'équivalence des enroulements de même volume furent une première source d'études et de perfectionnements.
- C’est certainement à l’influence des travaux du Congrès international qu’on doit la vulgarisation de ces notions essentielles et c’est réellemen à partir de cette époque que la construction des machines d’induction à courants continus et à courants alternatifs pût s’affranchir peu à peu des procédés barbares de l’empirisme ^pour progresser avec méthode et succès.
- Dès 1879, leD‘ J. Hopkinson, étudiant expérimentalement la valeur de l’induction magnétique dans l’armature d’une dynamo en fonction du courant d’excitation des inducteurs, fit usage d’une courbe représentative des phénomènes à laquelle on donna plus tard le nom de caractéristique ou courbe du magnétisme. M. Marcel Deprez développa en 1880 les propriétés géométriques de la caractéristique et établit les régies fondamentales auxquelles doit satislaire avant tout la caractéristique d'une machine donnée, suivant le but qu’on se propose d’atteindre : transformation d’enroulements, distribution en dérivation ou en sérié.
- Presque en même temps le Dr Frœlich, préoccupé des mêmes questions, établissait une fonc tion empirique représentive de la marche des: mêmes phénomènes et dont la forme était empruntée à une fonction dont on s’était déjà servi pour représenter les variations du moment magnétique d’un barreau de fer suivant les variations du courant d’excitation. Bien que, à cette époque, la formule de M. Frœlich, ainsi que les conclusions qu’il en tira, aient rendu quelques services,
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- elle était destinée à perdre de son importance devant les résultats auxquels nous permettent d’arriver maintenant les récents travaux sur l’induction magnétique.
- En 1885, MM. Hopkinson communiquèrent à la Société royale de Londres un travail concernant la détermination approchée de la force magnétisante en fonction des différentes valeurs de l’induction magnétique dans l’armature et contenant des développements théoriques accompagnés des résultats expérimentaux les plus précieux. A cette époque, la nécessité d'améliorer les machines et de donner une base logique à leur établissement fit surgir, concernant le même sujet, quelques études appuyées sur d’ingénieuses hypothèses, dont quelques-unes avaient une origine déjà ancienne. Bien que ces études aient rendu quelques services et soient encore, dans de certaines limites, admissibles, il est incontestable que le travail de MM,. Hopkinson doit être rappelé de préférence, parce qu’il nous montre, sous une forme satisfaisante et logique, comment on peut abstraire des propositions géométriques de Green, Poisson et Laplace, et des essais physiques de Maxwell, de Sir W. Thomson et de Rowland, une méthode de calcul des machines dynamos.
- Ces travaux complètent assez les travaux antérieurs pour permettre d’entreprendre avec précision l’étude des machines à courants continus, dont l’établissement peut être actuellement effectué avec une approximation qu’on rencontre rarement dans la construction des autres machines industrielles.
- Le développement des machines à courant continu a bénéficié des études que nous avons signalées. Mais dans celles-ci il y a une action variable difficile à saisir et à préciser, qui résulte de l’induction propre ou self-induction et de l’induction mutuelle des différents circuits et dont la présence nécessite encore l’usage des quantités ou coefficients dont le sens physique et la valeur ne sont pas toujours suffisamment définis ou déterminés.
- La définition et la détermination du rendement sont des éléments d’autant plus importants à con sidérer dans la théorie et la pratique des dynamos que l’interprétation de celui-ci a souvent donné lieu à des équivoques et à des erreurs.
- Le rendement brut d’une dynamo est le rapport de l’énergie électrique recueillie aux bornes de la machine à l’énergie mécanique totale dépensée.
- La détermination du rendement, qui peut s’ef-
- fectuer simplement avec une assez grande précision dans les machines à courants continus, présente quelques difficultés dans les machines à courants alternatifs. Pour éviter toute équivoque dans ce dernier cas, et éliminer bien des erreurs d’expérience, il est bon de rappeler qu’dn peut tirer un procédé simple et sensible de l’étude des phénomènes de l’incandescence pour mesurer les éléments électriques des machines à courants continus, et déterminer.la valeur absolue du rendement..
- Les premières machines d'induction construites dans un but industriel étaient destinées à l’alimentation de foyers à arc voltaïque. C’est vers cette application que tendirent les premiers efforts auxquels nous avons dû successsivement les machinés à courants périodiques, alternatifs ou redressés, les machines à courants toujours de même sens, et si faiblement ondulatoires qu’on peut les considérer pratiquement comme continus, puis enfin les machines sur lesquelles on a pu grouper à la fois un certain nombre de foyers.
- La réalisation de l’indépendance des foyers ali-m sntés par une même source a donné lieu à des recherches et à des résultats qui ont un rapport direct avec les travaux signalés plus haut; c’est ainsi que le jeu des actions magnétiques a été utilisé pour obtenir la régularisation des éléments des distributions alimentées par des machines dont les inducteurs sont excités suivant différents modes.
- II est bon de rappeler et de constater que c’est à la faveur de la régularisation simple et facile donnée par les inducteurs à enroulement mixte ou compound que se sont développées les prémières installations d’éclairage électrique, et, en particulier, les éclairages par lampes à incandescence, qui, jusqu’à l’apparition de ce procédé, semblaient être l’apanage exclusif des dynamos à excitation dérivée et à induits très peu résistants.
- L’établissement des stations centrales d’éclairage peut être réalisé suivant deux modes parfaitement distincts, suivant que le réseau qu’il s’agit d’alimenter est étendu ou restreint : la distribution peut être effectuée directement par le courant même des machines de la station ou indirectement par un courant transformé.
- Les distributions primaires, par leur nature même, sont évidemmet d’une application plus limitée que les autres. Les machines qu'on y emploie ne différent à peu près que par leur puis-
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- sance de. celles qui sont en usage dans les éclairages privés.
- Lés distributions d’ordre secondaire et leurs congénères,avec toutes les combinaisons de réseaux et de régularisation auxquelles elles peuvent donner lieu, sont évidemment celles qui se répandront le plus dabs l’avenir, et il serait impossible de déterminer actuellement les limites pratiques du réseau le plus étendu qu’elles sont susceptibles d’alimenter.
- C’est à la création des distributions secondaires que nous devons le développement actuel des machines à courants alternatifs destinées à l’alimentation des transformateurs par induction mutuelle. qui paraissent actuellement l’emporter sur dès appareils dé transformations des courants continus.
- , Les premiers essais de transmission électrique du travail mécanique par réversibilité du travail des machines d’induciion remontent presque à la date de l’apparition des premiers types industriels et sont devenus classiques.
- Les transmissions électriques peuvent se diviser en'deüx catégories suivant qu’on utilise : ou simplement cette propriété de l’énergie électrique de pouvoir être transmise d’un lieu à un autre par des fils conducteurs d’un établissement facile, ou certaines propriétés des moteurs électriques qu’on chercherait vainement dans les autres moteurs industriels.
- Cette dernière catégorie des transmissions électriques compte déjà de nombreuses applications, tandis que le nombre des transmissions à grande distance est encore relativement restreint.
- 11 est vrai que celles-ci, pour être économiques, doivent être établies pour fonctionner sous des tensions élevées et que l’usage de ces tensions présente quelques difficultés ; en outre, le nombre des cas où ces transmissions peuvent être appliquées d’une manière avantageuse est, pour plusieurs raisons d’ordres divers, moins élevé qu’on pourrait le croire à première vue. Néanmoins, de ce côté encore, il faut signaler d’importants progrès et constater le bon fonctionnement de certaines transmissions dont on aurait regardé, il y a peu d’années, l’établissement comme impossible.
- Il paraît certain, dès maintenant, qu’on peut éviter d’une manière presque assurée la plupart des accidents qui arrêtèrent le développement des premières machines à force électromotrice élevée. S’il nous eut été donné d’acquérir plus tôt la connais- j
- sance que nous avons des phénomènes qui caractérisent la marche de ces machines et des qualités nécessaires des isolants qu’elles exigent, le Congrès aurait eu à constater et à étudier non quelques exemples isolés de transmission à grande distance mais tout un système d’applications dont nous ne pouvons encore ni apprécier nettement la tendance, ni mesurer la valeur économique.
- Les procédés de distribution en usage dans les installations d’éclairage sont également usités dans les transmissions électriques : dans l’un et l’autre cas, il y aurait ce désidératum à satisfaire d’effectuer directement les distributions sous des différences de potentiel élevées sans passer par l’intermédiaire d’appareils secondaires ou transformateurs qui prélèvent toujours une notable fraction de l’énergie transmise pour prix de la transformation.
- Quand on voit l’industrie aller chercher au loin le travail de ses usines, accroître son outillage, modifier ses procédés et développer ses moyens de transport à la faveur de l’énergie électrique, on ne peut s’empêcher de se rappeler les jugements portés autrefois et qui paraissaient condamner sans appel l’usage des moteurs électriques. On déclarait, en effet, en 1839, après les essais du bateau de Jacobi sur la Néva, qu'évidemment les moteurs électriques ne remplaceraient jamais , la machine à vapeur dans la grande industrie, et la 'commission nommée par la Diète germanique en 184^ pour examiner le moteur de Wagner concluait solennellement qu’on ne devait attendre aucun bon résultat de l’application de la jorce eleciro-magné-r tique à la mécanique comparée à celle de la vapeur.
- Les applications multiples de l’électrolyse ne doivent leur développement actuel qu’à l’emploi des machines dynamos qui, à leur tour, ont dû être assujetties aux exigences des opérations électrolytiques.
- Si l’usage indispensable des forces électromotrices élevées pour les transmissions à grande distance nécessite une étude particulière des dynamos à enroulements fins et à faible débit, il en est tout autrement des dynamos destinées aux opérations électrolytiques et qui sont, en général, caractérisées par leur faible tension et leur débit élevé.
- Les savants qui fréquentaient l’atelier du père Hippolyte Pixii y apportèrent, en 1831, les principes de l’induction, et c’est d’une machine j de Pixii qu’Ampère redressa les ‘‘courants pour [ opérer, pour la première fois, l’électrolyse de l’eau
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- avec un appareil d’induction. On peut considérer cette expérience comme la première application des machines à l’électrolyse dont l’origine remonte à l’année 1832.
- Ce fait n’a d’ailleurs qu’un intérêt purement historique, car il fut nécessaire d’attendre que le prix de l’électrolyse s’abaissât considérablement par l’accroissement du rendement des machines, pour permettre l’application de celles-ci aux opérations industrielles.
- Les premières applications qui eurent quelque importance furent relatives à l’affinage du cuivre et concernaient, par conséquent, le genre le moins onéreux des opérations électrolytiques.
- La puissance des machines actuelles a permis d’aborder les réactions complexes et coûteuses de l’électro-métallurgie, dans lesquelles l’énergie électrique est à la fois utilisée sous forme de chaleur et comme agent de dissociation ; c’est ainsi , que, outre les traitements électrolytiques par voie humide, nous avons vu se développer les traitements par voie ignée, auxquels nous devons déjà quelques produits.
- En résumé, qu’il s’agisse d’éclairage,de transmission ou d’électrolyse, s’il est difficile d’exposer l’état actuel des applications de la machine dynamo à ces trois branches de l’industrie, il est encore plus difficile de prévoir ou d’indiquer les limites auxquelles se borneront les applications futures dont on pourrait à peine se faire une idée, même en songeant à substituer, par simple voie d’équivalence, à la chaleur et au travail mécanique, l’énergie électrique sous ses différents modes.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- RAPPORT DE M. HIPPOLYTE FONTAINE
- L’éclairage électrique, en ses divers modes de production et d’emploi, devait nécessairement tenir une large place dans le programme du nouveau Congrès, car il existe peu d’industries électriques aussi importantes au triple point de vue des capitaux engagés, de la variété des systèmes en action et de la quantité des applications réalisées.
- 11 résulte, en effet, des derniers documents sou-'mis'à notre examen qu’il y a aujourd’hui une puissance motrice de près d’un million de chevaux-vapeur convertie en lumière électrique, ce qui correspond à une intensité totale d’environ 200 i
- millions de bougies normales; que le nombre des stations centrales dépasse 1500 et celui des installations particulières 10000; qu’enfin les capitaux engagés dans les affaires d'éclairage électrique s’élèvent déjà à plus d’un milliard de francs.
- Le fait le plus caractéristique qu’on puisse signaler après ce prodigieux développement, c’est que les États-Unis possèdent, à eux seuls, autant de foyers électriques que le reste du monde.
- Les premières installations pratiques et permanentes ont été faites en France pendant l’hiver de 1874 à 1875, dans plusieurs ateliers de Paris et dans quelques manufactures de province, au moyen de dynamos à courants continus et de régulateurs monophotes (*).
- En 1878, la bougie et les régulateurs en série introduisirent l’emploi de l’arc voltaïque dans les magasins et sur la voie publique, puis, en 1880, les lampes à incandescence firent leur apparition et donnèrent à l’éclairage électrique son entrée dans les habitations particulières et dans tous les locaux qui s’accommodaient mal de la grande intensité de l’arc.
- Une maison française exposait, en 1876, à Philadelphie, des dynamos et des régulateurs électriques dont le fonctionnement était irréprochable: fixité de lumière, régularité de marche, économie de production, facilité d’entretien ; rien n’y manquait. 11 n’existait alors, ni dans l’Exposition, ni à Philadelphie, ni même dans toute l’Amérique, d’autres appareils pouvant donner un résultat comparable. (L’arc voltaïque était quelquefois employé pour des projections lumineuses, jamais pour de l’éclairage permanent.)
- Douze ans plus tard, en août 1888, la statistique officielle des États-Unis indiquait qu’une puissance de 459000 chevaux-vapeur était utilisée à la production de l'éclairage électrique.
- Cela prouve que la France fut le berceau de l’industrie de l’éclairage électrique et que les États-Unis sont un grand pays où les bonnes idées germent et fructifient avec une étonnante rapidité.
- L’éclairage électrique se développe d’autant mieux dans une contréeque les besoins de lumière y sont plus grands, que les pouvoirs publics
- P) Nous 11e pensons pas que l’illumination de quelques phares et de quelques chantiers de travaux publics puisse être considérée comme de l’éclairage proprement dit, sans cela nous aurions avancé d’une quinzaine d’années l’époque ci-dessus, tout en conservant à la France la priorité des installations.
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- créent moins d'entraves à l’emploi des courants de tension et que le prix des autres systèmes d’éclairage y est plus élevé.
- En 1878, le gaz coûtait fort cher dans toutes les grandes villes des États-Unis et les compagnies de gaz ne possédaient pas les privilèges exorbitants dont elles jouissent en France ; les besoins d’éclairages artificiels étaient considérables ; les électriciens favorisés par une administration très libérale, pouvaient poser partout des câbles aériens et se servir de courants à très haute tension. Aussi, dès que les dynamos et les lampes électriques furent d’un usage suffisamment pratique, le génie inventif et l’instinct commercial américain purent se donner libre carrière ; les installations se multiplièrent et de merveilleux perfectionnements surgirent comme par enchantement. Les gaziers, sentant leurs intérêts sérieusement compromis, modifièrent leurs procédés, abaissèrent leurs tarifs et cherchèrent une augmentation de vente en dehors de l’éclairage. Mais, par une heureuse circonstance, le gaz parvint à conserver ses positions sans nuire à l’électricité; aux États-Unis, où il y a peu de houille grasse, le bois et l’anthracite abondent, de sorte que le combustible y est peu coûteux et le gaz relativement cher.
- Paris, pour prendre un point de comparaison en Europe, est une ville où l’esthétique joue un rôle prépondérant, où la Compagnie du gaz possède de grands privilèges et partage ses bénéfices avec la ville, où les règlements de police sont réfractaires à toute innovation, etc. On comprend que, dans ces conditions, il eût été bien difficile à la Ville de Paris d’être aussi favorisée en installations électriques que New-York, Philadelphie ou Boston.
- Cela viendra sans doute; un grand mouvement semble se préparer en ce sens, mais ce qui existe aujourd’hui à Paris n’est nullement comparable à ce qui existe dans les grandes citées américaines.
- Classification des brûleurs. — Les brûleurs employés actuellement dans la pratique courante peuvent se diviser en quatre classes :
- i° Régulateurs à arc et à charbons opposés;
- 20 Bougies à charbons parallèles ;
- 30 Lampes à incandescence ordinaires ;
- 40 Lampes à incandescence de grande intensité.
- Ces divers brûleurs n’ont pas d’usage exclusif; leur choix dépend généralement des dimensions des espaces à éclairer; ils sont souvent combinés ensemble dans les installations importantes.
- Régulateurs. — Les régulateurs à arc voltaïque ont le grand avantage de produire une lumière très intense avec une petite dépense d’énergie électrique. Leur emploi s’est beaucoup développé dans les installations publiques, surtout aux États-Unis, où ils servent à éclairer des villes entières; dans les manufactures de l’État et les usines privées, où l’on rencontre toujours des personnes compétentes pour les entretenir ; et, dans les services des armées de terre et de mer, où ils sont utilisés avec un égal succès pour les travaux de l’attaque et pour ceux de la défense.
- Leur mécanisme est, il est vrai, susceptible de se déranger, mais cet inconvénient est aujourd’hui presque réduit à néant, grâce aux progrès accomplis dans leur étude et leur fabrication.
- On leur reproche d’exiger une main-d’œuvre quotidienne pour le remplacement des crayons, ce qui, quand l’appareil est peu accessible, devient onéreux, difficultueux et quelquefois dangereux. Ce cas se présente d’ailleurs excessivement rarement dans la pratique courante.
- La plupart des régulateurs sont alimentés par des courants ayant 70 volts aux bornes de la dynamo et seulement 45 ou 50 volts aux bornes de la lampe. La chûte de potentiel entre les deux appareils provient d’une résistance métallique intercalée entre eux. Sans cette résistance qui absorbe souvent plus de 50 pour cent de l’énergie électrique disponible, la lumière est irrégulière, désagréable, et les extinctions fréquentes.
- Le problème consistant à annuler cette résistance intermédiaire a déjà reçu plusieurs solutions plus ou moins heureuses et plus ou moins complètes, mais aucune d’elles n'a encore prévalu d’une manière générale dans les installations publiques ou privées.
- L’intérêt considérable que présente la question au point de vue économique appellera certainement sur elle l’attention des membres du Congrès.
- Les régulateurs monophotes qui ne peuvent être placés qu’isolément ou en dérivation sur un même circuit, donnent généralement une lumière très fixe et très régulière. Ils sont employés
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- avec succès en France, en Angleterre et dans les d'verses autres contrées d’Europe.
- Les régulateurspo/ypbotes disposés en série sont très économiques à installer, car ils peuvent se placer sur des conducteurs de faible section. Dans les services publics, cet avantage devient considérable, le prix des conducteurs étant alors très élevé par rapport à toutes les autres parties de l’installation.
- Aux États-Unis, on emploie exclusivement des régulateurs de cette catégorie et on en place jusqu’à 50 sur un même circuit.
- Bougies. — Les bougies électriques, avec lesquelles l’avenue de l’Opéra fut éclairée de 1878 à 1882, n’ont pas eu le développement commercial que leur extrême simplicité faisait espérèr. Elles ont conservé depuis dix ans la place qu’elles avaient prise à leur naissance, dans les grands magasins ; elles ont réussi 2. s’implanter dans quelques établissements du même ordre et dans un assez grand nombre de manufactures, mais elles n’ont pas suivi la progression toujours croissante des régulateurs et encore moins celle des lampes à incandescence.
- L’abscence de tout mécanisme pour maintenir un écart constant entre les pointes de charbon diminue le prix d’établissement et donne à la bougie une sûreté de marche et une facilité d’emploi qui permettent de confier le service de l’éclairage à des personnes n’ayant aucune connaissance spéciale.
- Elles ont l’avantage de pouvoir se placer sur des chandeliers de faible hauteur, dans des globes de 0,30 m. à 0,40 m. de diamètre, alors que les régulateurs exigent presque tous des hauteurs disponibles dépassant 0,75 m.
- Elles peuvent enfin, grâce à la possibilité d’être réunies en assez grand nombre sur un même chandelier, procurer un éclairage d’une longue durée, sans qu’on ait besoin de s’en occuper.
- Par contre, leur éclat et leurs couleurs sont susceptibles de petites variations, qui, dans certains cas, fatiguent la vue ; leur intensité, qui est en général de 30350 becs Carcels, ne peut guère dépasser 100 becs; leur prix de revient est naturellement un peu supérieur à celui de simples charbons ; enfin, elles exigent, à lumière égale, une force motrice beaucoup plus grande que les régulateurs.
- Lampes à incandescence ordinaires. — Les lampes
- à incandescence de 8 à 20 bougies sont maintenant d’un usrge universel. Elles doivent leur immense succès à l’extrême commodité qu’ellès présentent par rapport à tous les autres brûleurs connus: brûleurs électriques à aie, à huile, à pétrole, etc.
- Pour les allumer, comme pour les éteindre, il suffit de manœuvrer une simple clef. Leur durée dépasse mille heures quand on a soin de né pas les surmener. Leur éclat est bien régulier; léur aspect en marche, très agréable.
- Le seul inconvénient qu’on puisse leur reprocher est relatif à leur grande consommation d’énergie électrique ; mais nous croyons qu’on fait fausse route quand, en poussant les lampes à une excessive température, on réduit notablement cette consommation, En effet, le principal avantage des lampes à incandescence réside dans leur longue durée et, par suite, dans l’absence de la main d’œuvre quotidienne que nous avons signalée en parlant des régulateurs; et, comme les lampes trop poussées résistent beaucoup moins longtemps à l’action du courant que les autres, on use plus de lampes. On perd généralement plus d’un côté qu’on ne gagne de l’autre, tout en enlevant au système sa qualité primordiale.
- Les lampes qui consomment 4 watts par bougie vivent facilement 1 000 heures en moyenne, tandis que celles qui ne consomment que 3 watts par bougie durent rarement plus de 300 à 400 heures.
- Lampes à incandescence de grande intensité. — On commence à employer, en concurrence directe avec les régulateurs à arcs, des lampes à incan descence de 30, 100, 500, 1000 et même J 500 bougies.
- Ces lampes, comme les précédentes durent d’autant plu? longtemps et consomment d’autant plus d’énergie électrique qu’on les pousse moins; et, réciproquement, elles durent d’autant moins qu’on les pousse plus.
- 11 y a là un calcul à faire dans chaque cas particulier pour économiser du travail au détriment des lampes oü inversement.
- Dans la plupart des projets qui ont été soumis à notre appréciation, nous avons reconnu qu’il valait mieux dépenser un peu plus d’énergie et diminuer la consommation propre des lampes.
- En négligeant complètement les avantages qui résultent de la fixité absolue des foyers et de. la commodité du service, ce qui revient à n’examiner
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- la question qu’au point de vue de la dépense, on arrive aux résultats suivants :
- Un régulateur recevant un courant initial de 8 ampères sous 70 volts consomme 560 watts et exige pratiquement une énergie mécanique d’un cheval vapeur, dont le coût varie suivant les localités et l’importance des installations.Nous le supposerons être de 0,10 fr. par heure.
- Si l’arc voltaïque est placé à 4 mètres du sol, on peut compter sur une intensité lumineuse utilisable de 100 becs carcels et sur une dépense de crayons d'environ 0,08 fr. par heure.
- Le remplacement des crayons s’effectue généralement à 4 ou 5 heures de marche et occasionne, avec le nettoyage de l’appareil, une main-d’œuvre dont le coût peut êtreévaiué ào,o4 fr. en moyenne par heure.
- La dépense totale d’un foyer, dans ces conditions, intérêts, amortissements et frais généraux non compris, revient donc à 0,22 fr. l’heure.
- Une lampe à incandescence de 100 carcels coûte 40 francs, elle dure en moyenne 400 heures lorsque la dépense d’énergie est de 2 chevaux f/2, et 1 000 heures avec une dépense d’énergie de 3 chevaux.
- Le prix par heure estdeo,33 fr.dans le premier cas et de 0,34 fr. dans le second.
- Si le prix de la main-d’œuvre et des crayons s’élève, ou si celui de la force motrice s’abaisse, il peut se faire que la lumière à incandescence coûte moins cher que la lumière à arc. C’est ce qui arrive presque toujours lorsqu’on fait usage de chutes d’eau pour actionner les dynamos.
- La nécessitéde remettre chaque jourdes crayons aux régulateurs à arc est la principale cause d’infériorité de ces appareils sur les grosses lampes à incandescence; elle amènera peut-être un jour la substitution complète de ces deruières aux régulateurs de petite et de moyenne intensité. La main-d’œuvre est en effet plus qu’une dépense, c’est une sujétion qui présente quelquefois de graves inconvénients.
- Usines centrales. — Les modes d’exploitation des usines centrales varient avec la densité de l’éclairage à fournir et avec la nature des courants et des brûleurs emp’oyés.
- Si nous en exceptons l’usine qui alimente les bougies de I’avant-port du Havre, nous constaterons que les courants continus étaient naguère les seuls usités dans les stations centrales. Depuis
- quelques années, les courants alternatifs ont repris faveur et de grandes installations se font avecleur concours.
- En Europe, c’est la lampe à incandescence qui est presque exclusivement employée par les municipalités et les établissements privés ; en Amérique, les régulateurs à arc et les lampes à incandescence se partagent les applications et concourent souvent ensemble à une même installation.
- Usines à courants continus. — Lorsqu’on fait usage des lampes à incandescence, ces lampes sont alimentées directement par les circuits des dynamos, ou indiiectement par l’intermédiaire d’accumulateurs.
- L’alimentation directe se fait communément aujourd’hui d’après les principes suivants :
- Les dynamos sont' actionnées chacune par un moteur spécial, ou groupées par deux sur un même moteur. Chacun de ces ensembles forme un groupe-unité et.l’usine se compose d’un nombre variable de ces groupes. (L’emploi d’un moteur très puissant actionnant un certain nombre de dynamos présente l’inconvénient d’une marche peu économique pendant une grande partie de la journée, à cause des variations de la consommation.)
- Les prises de courants pour les clients sont faites sur un réseau de conducteurs parcourant toutes les rues et formant un véritable filet. Ce réseau est alimenté par des conducteurs principaux sur lesquels n’est prise aucune dérivation et pour chacun desquels la perte de charge, indépendante de la longueur, est la même.
- La différence de potentiel est ainsi maintenue constante à tous les points où les conducteurs ordinaires se soudent aux conducteurs principaux de telle sorte que de ces points s’écoulent pour ainsi dire, des courants secondaires uniformes.
- Le système à trois conducteurs, fonctionnant avec le groupement des dynamos par paires et la réunion de toutes les dynamos à l’usine sur de fortes barres de cuivre d’où partent les conducteurs principaux, constitue également deux points essentiels à ce mode d’installation.
- Lorsqu’on fait usage de régulateurs à arc, on peut employer des dispositions analogues, surtout quand les espaces cà éclairer sont concentrés auprès des dynamos ; mais lorsqu’il s'agit de l’éclairage d’une ville ou d’un vaste chantier, la distribution en série s’impose. On emploie alors des
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- circuits distincts, alimentés chacun par une machine spéciale.
- Usines avec accumulateurs. — A l’origine, on se servait des accumulateurs comme de véritables réservoirs d’électricité. Un certain nombre de batteries étaient intercalées sur la ligne et constituaient des postes secondaires. Ces postes renfermaient deux batteries chacun; l’une en charge sur le réseau, l’autre, indépendante du réseau, en décharge sur les lampes. Tous les jours, on substituait une batterie à l’autre.
- Plus tard, on réduisit le rôle des accumulateurs à celui des volants régulateurs. Pour cela, on les plaça en série sur la ligne et, des extrémités de chaque batterie, on fit partir des conducteurs formant un circuit local, lequel fut relié aux lampes. Dans ce système, les accumulateurs se chargent pendant les périodes de faible consommation de lumière et ils se déchargent, ajoutant leur courant à celui fourni directement par l’usine, au moment du maximum de la consommation.
- Enfin, dans quelques installations plus récentes les accumulateurs sont automatiquement sortis un à un de la batterie et introduits à tour de rôle pendant quelques minutes dans la ligne où ils se chargent, les autres étant en décharge sur le circuit d'éclairage. La charge se fait sous courant constant au moyen d’une dynamo actionnée par un moteur à vapeur dont la vitesse se règle automatiquement, de manière à assurer toujours la chute de potentiel qui convient au maintien de ce courant, .
- Usines à courants alternatifs. — Les usines à courants alternatifs ne diffèrent entre elles que par le mode d’emploi des dynamos et la manière de constituer les réseaux primaire et secondaire.
- Pour équilibrer la production avec la consommation quand celle-ci augmente, on met successivement en service des dynamos qui restent inactives en temps de faible éclairage, ou bien on substitue une machine plus puissante à celle qui fonctionne. On peut encore, pour remplir le même but, constituer la distribution en plusieurs réseaux distincts, réunir ces réseaux aux heures de faible consommation et les séparer, en affectant une machine spéciale à chacun d’eux aux hedres de plus grande consommation.
- Enfin, dans les stations importantes, les machines sont construites de telle sorte qu’il est possible et facile de les réunir en dérivation sur les
- câbles principaux de départ. 11 n’y a alors aucune difficulté pour équilibrer la production et la dépense ; la conduite se fait comme celle d’une usine à courants continus par adjonction successive de groupes-unités.
- La distribution aux transformateurs s’opère en dérivation ; il n’est rien resté des tentatives faites en vue du groupement en tension. Comme il est facile de réduire autant qu’on le veut la perte dans la ligne primaire, oh branche généralement ces appareils directement sur le circuit principal ; mais si leur nombre était considérable et le réseau très étendu, on emploierait les mêmes dispositifs que pour les stations à courants continus.
- Les transformateurs sont placés soit dans des immeubles à desservir, soit à l’extérieur sur des supports scellés aux murs, soit enfin sur des poteaux qui supportent les fils.
- Quant au réseau secondaire, on l’utilise de deux manières: tantôt chaque abonné ou groupe d’abonnés est desservi par un seul transformateur n’ayant aucune liaison avec les autres; tantôt tous les transformateurs sont réunis en un réseau commun auquel sont rattachés tous les conducteurs des abonnés.
- Comparaison. — Les avantages et les inconvénients respectifs des divers modes d’exploitation ont donné lieu à des discussions passionnées que nous allons résumer succintement.
- Les courants continus se prêtent aisément à la vente de la force motrice, aux décompositions chimiques et paraissent plus favorables à l’alimentation des régulateurs. Leurs inconvénients sont d’avoir un rayon d’action restreint par la dépense des conducteurs et de perdre une plus grande quantité d’énergie dans le réseau; par contre, ils ne peuvent servir aux décompositions chimiques et s’utilisent mal dans les distributions de force motrice.
- Les distributions avec accumulateurs ont en leur faveur la suppression presque absolue des arrêts ; mais elles exigent l’emploi d’un matériel encombrant, coûteux et peu durable.
- Leur rayon d'action est plus étendu que celui des distributions directes à courant continu ; cependant, l'économie de conducteurs qui en résulte est loin de compenser les pertes provenant de la transformation par les accumulateurs et des surchages à peu près inévitables.
- Conclusion. — Dans cette courte notice, nous
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- avons indiqué à grands traits les origines de l’éclairage électrique, son importance actuelle, les systèmes de brûleurs en usage et les divers modes d’exploitation des stations centrales.
- Pour compléter les prévisions du programme, nous aurions dû également indiquer quelles sont les intensités lumineuses généralement adoptées dans les divers éclairages publics et privés. Mais nous avons rencontré tant de différences, tant de contradictions même dans les opinions émises par les praticiens sur cette intéressante question que nous croyons devoir laisser au Congrès le soin de la poser, de la développer et, si possible, de la résoudre.
- L’ELECTRO-PHYSIOLOGIE
- RAPPORT DE M. D’ARSONVAL
- La part que la thérapeutique fait aux agents physiques (chaleur, électricité, pression, froid, etc.) devient chaque jour plus importante, et cela avec raison. L’emploi des agents physiques n’est compliqué d’aucun effet toxique ; on peut en graduer l’action à volonté et en répéter l’application sans le moindre inconvénient.
- La physiologie moderne a prouvé que, de tous les excitants physiques, l’électricité est le plus simple et le plus efficace pour mettre en jeu les propriétés des nerfs et des muscles. D’autre part, les progrès tout récents qu’a faits la science électrique ont montré que nulle force aujourd’hui connue n’était plus facile à maîtriser et à doser rigoureusement que l’agent électrique.
- Les progrès de l’industrie ont familiarisé une grande partie du public éclairé avec des notions de physique générale qui restent encore lettre morte, de plus en plus restreinte pour cette partie du monde médical qui traite la physique et la chimie de sciences accessoires pour le médecin.
- Un grand nombre de praticiens emploient pourtant aujourd’hui l’électricité avec succès, mais pour que leurs observations puissent être de quelque utilité à l’avancement de la science, pour qu’on puisse surtout répéter et contrôler les faits qu’ils avancent, il est de toute nécessité qu’ils sachent préciser les conditions physiques dans lesquelles ils opèrent. Pour cela il faut que les médecins employant l’électricité apprennent à parler la langue à la fois si précise et si simple des électriciens, et que l’arbitraire ne règne plus dans leurs mesures, quand ils prennent la peine d’en
- faire. Le Congrès de 1881 a déjà réalisé un grand progrès en rendant obligatoire en électrothérapie l'emploi du volt et du milliampère pour la mesure du courant continu, sur la proposition de M. d’Arsonval et de M. Marey.
- Pour arriver à ce résultat, il suffisait d’emprunter aux électriciens leurs méthodes et leurs instruments après avoir fait subir à ces derniers quelques légères modifications les appropriant à cet usage nouveau.
- Mais l’agent électrique n’est pas employé en physiologie et en médecine uniquement sous forme de courant continu ; on peut même dire que ce mode d’application constitue l’exception. 11 ne s’adresse qu’à un des deux grands aspects de la vie : la nutrition.
- Quand il s’agit, au contraire, de mettre en jeu Injonction, c’est au courant discontinu, au choc électrique qu’il faut avoir recours.
- Dans ce second cas, le problème devient beaucoup plus compliqué au point 'de vue de la mesure, car les physiologistes n’ont plus alors grand chose à emprunter aux électriciens. Le nerf et le muscle répondent à l’excitant électrique par des réactions qui leur sont propres. De plus, contrairement à ce qui a lieu pour des récepteurs inanimés, la nature de l’excitation modifiera complètement l’excitabilité du récepteur vivant, si cette excitation ne réalise pas certaines conditions physiques dont la connaissance est du domaine exclusif du physiologiste. Pour appliquer avec fruit l’électricité à l’art de guérir, il faut donc être à la fois physiologiste et électricien : physiologiste pour connaître les propriétés fondamentales de la matière vivante ; électricien, pour apprécier avec précision les qualités physiques de l’excitant employé.
- Les êtres vivants non seulement sont sensibles à l’électricité mais de plus ils en produisent pour leur propre compte et par des moyens qui leur sont propres, de même qu’ils produisent de la chaleur, de la lumière, des synthèses, du travail mécanique, etc. Ce modus faciendi qui diffère de , ceux du chimiste et du physicien établit une ligne de démarcation profonde entre la physique inorganique et la physique biologique, science complexe de date plus récente.
- Enfin les applications industrielles de l’électricité ont fait de cette force un agent parfois-redoutable, dont les effets, comparables à ceux de la foudre, ont donné naissance à des accidents dont
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- l’étude est du plus haut intérêt pour le physiologiste et pour le médecin.
- Ces diverses considérations nous ont amené à jpènser qu’il serait intéressant de diriger les discussions du Congrès sur les trois points ' suivants :
- i° Comparaison des effets obtenus par l’emploi des divers appareils médicaux. Nécessité de définir les courants dont on fait usage;
- 2' Nature des phénomènes électriques qui se produisent chez les êtres vivants;
- 30 Effet des décharges, des courants continus et des courants alternatifs employés dans l’industrie sur les êtres vivants.
- Et comme corollaire :
- 40 Précautions à prendre dans les installations électriques.
- Nous allons passer rapidement en revue ces quatre points.
- Comparaison des appareils médicaux
- A. Appareils à courant continu. — Ce premier point a été résolu par le Congrès de 1881 qui en a imposé le dosage en unités pratiques, dérivées du système C. G. S., savoir : le volt pour la tension, le milliampère pour l’intensité.
- Il sera bon d’ajouter à ces deux indications la nature des électrodes et leur surface de contact avec les tissus, c’est-à-dire la densité du courant par centimètre carré. Cette indication est généralement inutile en physiologie où la surface excitée se réduit à un point.
- B. Appareils à courant interrompu ou à secousses. — Ces appareils sont surtout employés pour interroger les nerfs et les muscles ; voyons d’abord quelle est la loi fondamentale de l’excitabilité électrique de ces organes.
- Un courant constant provenant d’un ou deux éléments Daniell par exemple, appliqué au nerf ou directement au muscle, provoque une contraction brusque (secousse) chaque fois qu’on l’établit ou qu’on le supprime (secousses d’ouverture ou de fermeture). Si, à l’aide d’une dérivation ;
- métallique (Rhéocôrde), on fait passer lentement le courant de zéro à son maximum, le muscle reste au repos ; il se contracte au contraire si l’on produit une variation brusque du courant. La secousse est d’autant plus forte que cette variation est plus brusque. En un mot, le nerf et le muscle sont excités par Y état variable et non parie régime permanent du courant, dans les limites indiquées ci-dessus.
- L’intensité de la contraction musculaire n’est pas en rapport néces’saire avec Y énergie de la dé* charge d’un condensateur étalonné.
- Une excitation physiologique n’est pas définie quand on connaît la chute de potentiel et la quantité d'électricité mise en mouvement. Il faut connaître de plus le temps de la chute et les phases de cette, chute, toutes choses égales d’ailleurs. La courbe ainsi obtenue constitue la caractéristique d’excitation (d’Arsonval).
- En réduisant la décharge à un temps infiniment court, on n’aurait évidemment à tenir compte que de la quantité d’électricité mise en mouvement. On peut considérer comme réalisant cette condition, dans la pratique, les décharges de condensateur et le courant induit de rupture [des bobines d’induction. Cette condition de l’instantanéité du flux électrique de décharge n’est réalisée dans le cas du condensateur qu’à la condition expresse que cet appareil se décharge dans un conducteur de résistance relativement faible. Il est donc mauvais, dans des expériences de précision, de vouloir exciter directement par la décharge d’un condensateur étalonné (microfarad) un corps aussi résistant que le tissu nerveux. On peut décharger, sans amener la moindre contraction, une bouteille de Leyde à travers un nerf ou un muscle si on ralentit la décharge au moyen d’un fil de coton. Il est donc préférable d’envoyer la décharge du condensateur dans le fil primaire d’une bobine d’induction ; on a ainsi des courants induits toujours égaux et sans direction (d’Arsonval 1881).
- Quant au courant induit de rupture, il est facile de le graduer en coulombs en envoyant la décharge dans un galvanomètre balistique et en la comparant à celle d’un condensateur étalonné, ainsi que je l’ai décrit à la Société de biologie, en 1884. La difficulté consiste à avoir un trembleur donnant des ruptures bien semblables, surtout dans le cas d’interruptions fréquentes. 11 est absolument inutile, à mon avis, d’avoir plus de 50 interruptions par seconde, cette fréquence étant
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- parfaitement suffisante pour amener le tétanos du muscle par fusionnement des secousses. Quant à la bobine d’induction, le seul modèle qui donne une graduation bien régulière du courant induit est le dispositif à hélices mobiles de Siemens et Halske, plus connu sous le nom de du Bois-Reymond, et dont A. Tripier a depuis longtemps introduit l’usage en électrothérapie.
- Au point de vue de la graduation numérique, cet appareil a l’inconvénient de ne pas offrir de relation simple entre l'intensité de l’induit et l’écart des bobines; de plus, il est encombrant quand on excite des nerfs très sensibles. Dans certains cas d’excitation du nerf diaphragmatique, nous avons dû, M. Brown-Sequard et moi, éloigner les deux bobines de l’appareil deGaiffeà plus de i 40 m. l’une de l’autre. J’avais gradué notre appareil en coulombs au galvanomètre balistique. Pour les expériences délicales on pourrait, comme je l’ai proposé, remplacer avec avantage cet appareil par deux bobines circulaires concentriques dont les plans pourraient être rendus graduellement perpendiculaires l’un à l’autre par un mouvement de rotation continu, L’intensité de l’induit sera ainsi proportionnelle au cosinus de l’angle formé par les deux plans.
- Un troisième mode de graduation du courant induit consisterait à graduer le courant inducteur par 'l’interposition de résistances sur le fil primaire affaiblissant le courant de la pile dans des proportions déterminées. Ce moyen est le moins parfait des trois, car il change la durée de la variation du courant inducteur et, par suite, la durée de l’induit.
- L’électricité statique peut se doser de la même manière, par le galvanomètre, quand on l’emploie sous forme de flux continu. L’intensité du flux donné par une bonne machine de Holtz à quatre plateaux n’a jamais dépassé un millionnième d’ampère dans mes expériences. Quant aux secousses, on les produit toujours dans les mêmes conditions en employant une bouteille électrométrique de Lane de capacité connue. Pour en graduer régulièrement l’intensité, il suffit de décharger la bouteille dans le fil primaire d’une bobine d’induction à hélices mobiles.
- Il est beaucoup plus difficile de doser les courants provenant des appareils magnéto-faradiques, car leur intensité dépend ici d’une foule de variables (vitesse de rotabon, aimantation plus ou
- moins grande de l’aimant, distance de la bobine induite à cet aimant, etc.).
- Pour nous résumer au sujet de la graduation des appareils faradiques, il suffirait, dans la pratique, d’indiquer la valeur du courant induit de rupture en micro-coulombs, correspondant à chaque écart des hélices mobiles pour une valeur déterminée du courant inducteur.
- Ces deux indications peuvent facilement être données par le constructeur (*). Quant à la force électromotrice du courant induit, elle varie comme la quantité d'électricité elle-même, puisque le temps d’induction reste constant. Par conséquent l'énergie du courant induit varie comme le carré de la quantité d’électricité mise en jeu. Il suffit donc d’en indiquer la valeur pour un seul point de la graduation.
- Nature des phénomènes électriques qui se produisent cbe% les êtres vivants
- Tous les êtres vivants sont le siège de manifestations électriques. L’électricité d’origine animale a été surtout étudiée dans deux tissus : les nerfs et les muscles. II est certain néanmoins que sa production est beaucoup plus générale et qu’elle accompagne toutes les manifestations vitales. L’électrogénèse doit être, comme la thermogénèse, un phénomène cellulaire reconnaissant la même cause : les combustions respiratoires corrélatives de la vie.
- Les tissus vivants donnent naissance à deux sortes de manifestations électriques qui ne semblent pas reconnaître les mêmes causes de production.
- 11 faut distinguer :
- i° Les manifestations électriques continues, qu’on appelle aussi courants de repos ;
- 20 Des manifestations électriques intermittentes ou courants d’action.
- Les courants d’action ont cela de remarquable qu’ils se comportent comme de véritables décharges pouvant atteindre, dans certains cas (poissons électriques), des intensités considérables. De plus, ces courants ne semblent pas préexister dans
- ('j,M. Gaiffe fils en France est déjà entré dans cette voie et livre des appareils portant les deux graduations.
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- les tissus qui en sont le siège, mais bien prendre naissance au moment même où l’organe entre en fonction.
- Les lois qui régissent la production des courants continus ont été bien étudiées pour les nerfs et les muscles séparés du corps. Pour étudier ces courants, il faut employer des instruments spéciaux (électrodes impolarisables, galvanomètres apériodiques ou électromètre Lippmann).
- On ne sait pas encore d’une façon certaine si ces courants de repos du muscle préexistent où s’ils proviennent d’un artifice de préparation (blessure des muscles). L’expérience démontre nettement que la surface d’un muscle absolument intact ne dénote pas de tension électrique, ou seules ment des tensions excessivement faibles.
- Tout ce que l’on peut dire c’est que les manifestations électriques dans les muscles et les nerfs séparés de l’organisme sont extrêmement régulières et sont certainement liées à la constitution chimique et physique de la substance contractile. A ce titre elles ont un grand intérêt physiologique.
- Cës différences de tension, qui se maintiennent à circuit fermé à la surface du muscle, ont pour cause des actions chimiques. Cette affirmation n’est évidemment qu’une manière d’exprimer la loi de la conservation de l’énergie, mais elle s’appuie sur les expériences suivantes :
- i° Les différences de tension diminuent dans le muscle isolé ert même temps que son excitabilité, quand cette dernière a disparu toute trace de courant régulier a également disparu ; .
- 2° On affaiblit ce courant et on le fait disparaître momentanément en anesthésiant le muscle par l’éther, c’est-à-dire en entravantlefonctionnement chimique du protoplasma.
- Toutes les manifestations électriques continues de la matière vivante sont loin, à notre avis, de reconnaître l’action chimique comme cause immédiate. On peut obtenir des courants continus au moyen de phénomènes purement physique qui trouvent leurs conditions d’existence dans l’organisme :
- i° Par la simple filtration d’un liquide sans action chimique, à travers un septum poreux, l’inverse, en un mot, du phénomène de Porret ;
- 2e L’écoulement d’un liquide à travers un tube;
- 3° Les phénomènes désignés par M. Becquerel, père, soüs le nom de courants électro-capillaires, etc.
- Bien plus intéressantes sont les manifestations électriques intermittentes dont les tissus vivants sont le siège.
- Si l’on vient à exciter un muscle par un irritant quelconque on constâte :
- i° Que tout point excité devient négatif par rapport à la substance musculaire non excitée ;
- 22 Que la vitesse de propagation de cette onde négative est la même que celle de la propagation de l'onde musculaire (3 mètres environ par seconde pour un muscle de grenouille curarisé);
- 3e Que cette onde négative dure aussi longtemps que l’onde contractile;
- 40 Que la force électro-motrice de l’onde négative ou du courant d’action peut atteindre la valeur de celle du courant de repos (o, 1 Daniell) quelle ne dépasse jamais .
- Ce courant d’action (aussi appelé variation ou oscillation négative, mais à tort) et suffisamment intense pour exciter un nerf ou même un muscle dans lequel on le dérive (contraction induite de Matteucci). Les lois du courant d’action dans le nerf sont calquées sur celles du'muscle. La force électromotrice de ces courants est seulement plus faible que pour le muscle (0,02 à 0,03 Daniell chez les mammifères).
- On ne peut accuser les courants d’action d’être le résultat d’un artifice de préparation, car on les constate aisément chez l’homme et les mammifères à chaque battement du coeur, en employant le dispositif indiqué par M. Augustus Waller (1888). Ces courants atteignent une intensité extraordinaire dans la décharge de l’organe électrique de certains poissons (torpille, gymnote, silure, etc.).
- L’électricité n’est pas préformée dans ces organes; on ne peut les assimiler, ni à un condensateur, ni à une pile, puisque, à l’état de repos, ils ne manifestent aucune tension électrique extérieure accusant une charge comparable à l’énergie de la dé-
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- charge. Ces organes produisent donc l’électri.cite, seulement au moment où ils entrent en fonction sous l’influence de la volonté de l’animal. Ils se comportent, au point de vué de la production d’énergie électrique, exactement comme le muscle le fait pour l’énergie mécanique ainsi que cela résulte de la belle analyse faite par M. Marey. Le système nerveux ne fait pas plus l’électricité dans l’organe électrique qu’il ne fait la force mécanique dans le muscle, puisqu’on obtient des décharges après avoir séparé l’organe des centres nerveux, tout comme le muscle.
- Si la contractilité est la propriété du muscle, l'électricité (pour employer une expression correspondante) est, au même titre, la propriété de l’organe électrique.
- Quelle est l’origine de ces courants d’action ? Aucune théorie satisfaisante n’a été donnée jusqu’à ce jour. On se trouve en face d’hypothèses plus ou moins ingénieuses nous donnant des groupements moléculaires plus ou moins fantaisistes et dont on change la disposition suivant les besoins de la cause. M. d’Arsonval a tenté une explication, reposant sur une base physique, en faisant intervenir, les remarquables lois découvertes par M. Lippmann, et qui établissent une relation entre les phénomènes capillaires et les phénomènes électriques dans le monde inorganique. M. d’Arsonval a montré qu’une relation de ce genre existe entre l’électricité animale et la tension supeaficielle. Tous les phénomènes actuellement connus peuvent rentrer dans cette explication.
- Effets des décharges, des courants continus et des
- courants alternatifs sur les animaux. — Èlectro-
- lyse des tissus. — Précautions à prendre.
- Des expériences directes ont été faites sur différents animaux (cobayes, lapins, chiens) à l'aide des sources suivantes :
- i° Une machine statique (Holtz à 4 plateaux) chargeant une batterie de 9 grandes jarres ;
- 20 Une pile de 420 volts ;
- 30 De machines Gramme à courant continu de. 110 volts à 8,000 volts ;
- 40 De machines Gramme à courants alternatifs' (300 volts potentiel moyen); »
- 5° De bobines d’induction et d’extra-courants, actionnées par des accumulateurs.
- Ces expériences ont amené l’auteur à formuler les conclusions suivantes (d’Arsonval, Académie des sciences, 4 avril 1887):
- D’après ce qui a été dit précédemment, l’être vivant est surtout sensible à l’état variable du courant ; c’est dire tout de suite, qu’à potentiel moyen égal les çourants alternatifs sont beaucoup plus dangereux que le courant continu.
- Les effets si variés de l’électricité sur les êtres vivants peuvent se diviser en deux catégories spéciales qui les comprennent tous. L’électricité en traîne la mort des deux façons suivantes:
- i° Par action directe (effets disruptifs de la décharge qui agissent mécaniquement pour détruire les tissus) ;
- 20 Par action réflexe ou indirecte (en agissant sur les centres nerveux dont l’irritation amène l’infinie variété des action d’arrêt connues depuis les travaux de M. Brown Séquard sous le nom d'inhibition et de dynamogênie).
- La décharge statique n’est fatalement mortelle qu’en frappant directement le bulbe rachidien, c’est-à-aire le centre respiratoire, avec des décharges bien localisées dont l’énergie correspond à 3 kilogrammètres environ.
- A. Dans ces conditions, les différents tissus (nerfs, sangs, muscles) frappés isolément par la décharge perdent leurs propriétés physiologiques sans retour possible.
- B. Avec une pile de 420 volts, on n’amène la mort que par des interruptions longtemps répétées. Cette mort est due à l’etat tétanique provoqué par le courant et s’accompagne d’une élévation de température considérable qui est la vraie cause de la mort.
- C. La machine Gramme à courant continu n’est dangereuse (à 110 volts) que par son extracourant de rupture. Les machines compound ont des effets foudroyants moindres à potentiel égal, car le second enroulemènt sert de dérivation au moment de rupture.
- Avec une machine de 8000 volts, une terme-
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- ture momentanée du courant a fait faire un bond prodigieux à l’animal (lapin), mais n’a pas entraîné la mort immédiatement, il a lallu une seconde application. (Expérience inédite faite en 1888 dans les ateliers de la Société Gramme.)
- D. Une machine Gramme alternative n’entraîne la mort qu’au-dessus de 120 volts de potentiel moyen.
- E. Une bobine d’extra-courant (à gros fil) est plus dangereuse qu’une bobine d’induction, surtout si elle est associée à un condensateur. Le danger d’une décharge isolée est défini uniquement par la courbe électrique de cette décharge. La notion de la différence de potentiel et de l’intensité moyenne ne suffit pas: on doit faire intervenir (pour la plus grande part), toutes choses égales d’ailleurs, la durée de cette décharge. A énergie égale, le danger est en raison inverse de cette durée. 11 en est de même pour les courants alternatifs, pour lesquels il faut de plus tenir compte du nombre d’inversions par seconde.
- La distinction en deux groupes des effets produits pir l’électricité à haut potentiel a une grande valeur pratique, en ce sens que dans le premier cas, la mort est fatale et définitive (foudroiement avec dilacération des tissus), tandis que, dans le second (mort par irritation des centres nerveux sans destruction), on peut le plus souvent ramener l’individu à la vie en pratiquant la respiration artificielle immédiatement après l’accident.
- Le courant continu de faible intensité, appliqué aux nerfs, entraîne dans ces derniers une modification de l’excitabilité connue sous le nom à’èlec-trotonus et dans le détail de laquelle nous ne pouvons entret; ici. Cette modification semble reconnaître uniquement pour cause la polarisation qu’entraîne le passage du courant entre le cylindre axe du nerf et la myéline, car elle est nulle ou du moins très faible dans les nerfs dépourvus de myéline. Le passage du courant continu dans tous les tissus de l’organisme, pour des intensités pratiques variant de 10 à 250 .milliampères, s’accompagne de phénomènes électrolytiques utilisés chirurgicalement par Ciniselli de Crémone pour détruire les tissus sans effusion de sang. Cette méthode précieuse, introduite en France par Tripier, paraît susceptible de donner d’excellents résultats entre des mains exercées. Le passage du courait dans ce cas agit comme caustique local en déposant des acides au pôle positif et des bases au pôle négatif a l’état naissant. En un mot, l’électricité joue
- le rôle de porte-caustique acide ou alcalin, en localisant l’action caustique au niveau des pôles. La cautérisation polaire positive donne lieu à des cicatrices dures et rétractiles ; le contraire aurait lieu pour la cautérisation polaire négative d’après Tripier. De là deux indications thérapeutiques bien distinctes,
- 11 reste à déterminer expérimentalement quelles sont les intensités qu’il est inutile ou dangereux de dépasser, car le courant continu peut entraîner en tant qu’excitant,’des désordres généraux lorsque son intensité, c’est-à-dire sa densité en certains points, acquiert une valeur dépassant un ampère.
- La séance générale d’ouverture du Congrès a eu lieu samedi dernier 24 aofit à dix heures dans la grande salle du Congrès au Trocadéro. Elle a été ouverte par M. Mascart président de la Commission d’organisation qui a souhaité, au nom du gouvernement français, la bienvenue aux délégués des gouvernements étrangers et aux savants de tous les pays qui prendront part aux travaux du Congrès.
- Le Congrès passe ensuite à la constitution de son bureau. Sur la proposition de Sir William Thomson, M. Mascart est nommé à l’unanimité président du Congrès. Le bureau est ensuite Cons-titué de la manière suivante :
- Président honoraire : Sir William Thomson;
- Présidents d’honneur : MM. Cochery et Berger;
- Président: M. Mascart;
- Vice-Présidents : MM. Ferraris (Italie), Kareis (Autriche), Potier (France), Rousseau (Belgique), Stoletow (Russie) et H. F. Weber (Suisse);
- Rapporteur général : M. Joubert.
- Après l’adoption du règlement du Congrès, la discussion porte sur la division en sections. Contrairement aux propositions de la Commission d’organisation qui prévoyait six sections, le Congrès s’arrête à la division en quatre sections savoir :
- Première section : Unités et mesures ;
- Deuxième section: Applications industrielles;
- Troisième section : Télégraphie, téléphonie, signaux;
- Quatrième section : Électro-physiologie.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Les séances des sections auront lieu dans lés salles de l’hôtel de la société d’encouragement, 44 rue de Rennes.
- Après l’inscription des membres dans les diverses section du Congrès, celles-ci procèdent à l’élection de leurs bureaux respectifs. Les deux premières sections ne nomment d’abord que leur président, le bureau devant être complété dans la seconde séance. Voici la constitution définitive de ces bureaux :
- PREMIÈRE SECTION
- Unités et mesures
- Président : M. Lippman;
- Vice-présidents : MM. Bjerknes et Stoletow;
- Secrétaire : M. Violle.
- DEUXIÈME SECTION
- Applications industrielles
- Président : M. Potier;
- - Vice-présidents : MM. Ferraris, Fontaine et Forbes;
- Secrétaire : M. Hospitalier.
- TROISIÈME SECTION
- Télégraphie, téléphonie, signaux
- Président : M. Fribourg ;
- Vice-présidents : MM. Hughes et Banneux;
- Secrétaires : MM. de la Touanne , Brylinski , Sartiaux et Dumont.
- QUATRIÈME SECTION
- Électrophysiologie
- Président: M. Gariel;
- Vice-président : M. Tripier;
- Secrétaire: M. Broca.
- Les séances de section du lundi ont été consacrées à l’inscription des communications et à l’organisation définitive. Nous attendons notre prochain numéro pour donner le compte-rendu complet des travaux de chaque section.
- Le Congrès a effctué en outre dimanche matin l’ascension de la Tour Eiffel ; par une .gracieuseté des administrateurs de la Tour, les membres du Congrès ont pu monter jusqu’à la dernière plateforme -afin d’examiner les appareils météorologiques.
- L’après-midi du lundi a été consacrée à une visite au Pavillon ds l’Administration des télégraphes et au Pavillon de la Société générale des téléphones. Celle du mardi a vu les membres du
- Congrès visiter les usines Sautter et Lemonnier et celles de la Société générale des téléphones ainsi que le laboratoire central d’électricité. D’autres visites sont encore projetées; par exemple, les stations d’éclairage de l’Exposition et celles du Palais-Royal et de l’Opéra. A ces visites, il faut encore ajouter la répétition des expériences de Hertz par M. Joubert, ainsi que celle des expériences de M. Elihu Thomson par M. Abdank.
- A. P.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Effet calorifique d'un coup de foudre (’).
- Depuis le Congrès des électriciens de 1881, l’observation des coups de foudre a fait dans plusieurs pays l’objet d’observations systématiques en vue d’arriver à préciser les effets du fluide atmosphérique et à définir les moyens de se mettre à l'abri de son action destructive.
- Parmi les renseignements utiles au point de vue de k construction des paratonnerres, l’effet calorifique des décharges atmosphériques sur les conducteurs, figure en première ligne. On se souvient, que le regretté Melsens, dont les études relatives à la protection des édifices contre la foudre ont une si haute valeur, a insisté à diverses reprises sur l’inutilité d’employer des tiges de sections exagérée dans la pose des paratonnerres. Mais, comme en ces matières, un excès de prudence ne peut être blâmé, il est utile avant de poser une règle, de réunir un grand nombre d’informations au sujet de la section des fils métalliques fondus par la foudre.
- A ce point de vue, l’observation suivante ne sera peut-être pas inutile,
- Le château de M. Montefiore situé à Esneux, est relié au réseau des téléphones de la ville de Liège par une ligne ayant environ 18 kilomètres de développement. Le conducteur est un fil de bronze phosphoreux de 1,4 mm. de diamètre et d’une conductibilité égale à 30 0/0 de celle du cuivre pur.
- Sur la partie de la ligne, ne comprenant qu’un
- F) Communiqué par M. Eric Gérard.
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- seul fil, on a cherché à accroître autant que possible les portées, afin de réduire le. nombre des supports et d’étudier dans une certaine mesure l’effet du vent et du givre sur le fil. La portée la plus longue s’étend au-dessus de la vallée de l’Ourthe, à Esneux; elle relie les deux collines dont l’une est partiellement boisée, traverse la rivière, deux routes et passe au-dessus de plusieurs propriétés privées. La chainette qui présente à vol d’oiseau un développement d'environ 800 mètres, s’attache à deux poteaux le long desquels courant des fils de fer de 4 millimètres, plongeant dans le sol et servant de parafoudres. En avant de l’attache à l’isolateur le fil de ligne est entouré d’unle sourdine, formée par un fil de plomb enroulé en spires serrées sur le conducteur.
- Le fil ainsi disposé a fonctionné pendant quatre années sans aucune réparation, bien que durant les hivers rigoureux que nous avons traversés, il n’ait pas été épargné par les bourrasques et le givre..
- Pendant un des orages du commencement de cet été, un violent coup de foudre éclata sur la vallée et la communication téléphonique fut coupée. On se porta aussitôt vers le point où l’éclair avait jailli, et l’on constata que le fil avait totalement disparu de la portée de 800 mètres, sans que les recherches les plus minutieuses faites par les autorités de l'endroit pussent en faire retrouver un brin. On inspecta alors les attaches aux poteaux et l’on vérifia que le fil avait été fondu à l’intérieur des spires des sourdines avec projections de cuivre sur le métal de celles-ci. Les isolateurs et les poteaux étaient intacts.
- La seule explication. possible, de la disparition du fil consiste à admettre la volatilisation du conducteur sur toute l’étendue de la portée, et l’écoulement du fluide atmosphérique par les parafoudres des poteaux et des postes téléphoniques extrêmes.
- C’est, à notre connaissance, la première 'ois qu’on signale la destruction par la foudre d’un fil de 1,4 mm. de diamètre sur une étendue de près d’un kilomètre.
- Modification de la pile Callaud, par M. Delany
- M. Delany, l’inventeur bien connu du système tétégraphique multiplex, a modifié ^quelque peu
- la pile Callaud, de manière à augmenter'son-rendement et à faciliter sa manipulation. .
- L’électrode ordinaire en zinc est par exemple renfermée dans une espèce de sac en coton; il en est de même des cristaux de sulfate de cuivre qui sont placés dans un sac poreux, entouré d’une bande de cuivre relié à l’une des bornes.
- Ce dispositif offre l’avantage que le sulfate de cuivre ne se mélange pas dans tout le liquide et se dissout lentement, en restant au fond du vasé.
- On évite ainsi tout dépôt de cuivre métallique sur le zinc produit à la suite du mélange des solutions salines, dépôt qui abaisse la force électro-motrice de la pile et produit des actions locales très nuisibles. En outre quand l’élément est en activité le sac poreux qui enveloppe le zinc protège ce dernier contre l’action de l’hydrogène qui se dégage à l’électrode de cuivre et qui entraîne du sulfate de cuivre.
- M. Delany a constaté, par des expériences, qu’au bout de 3 ou 4 jours, quand les deux éléments : sulfate de cuivre et sulfate de zinc, ont été produits en quantités suffisantes, la résistance de la pile n’est pas plus grande et le courant plus intense que dans les éléments ordinaires.
- L’augmentation de la durée de la pile produite par la modification de M. Delany, -constitue un fait très important au point de vue économique, des essais comparatifs semblent prouver que la nouvelle pile durera presque un tiers de plus que l’ancienne avec le même poids de sulfate de zinc et de sulfate de cuivre. Quand la première charge de sulfate a été épuisée dans l’élément perfectionné, on jette le sac et il suffit de placer une nouvelle charge dans la bande de cuivre; on replace le zinc sans déranger son sac protecteur, car le zinc n’a pas besoin d’être nettoyé comme dans l’ancien modèle. La protection offerte par le sac poreux contre le sulfate de cuivre et la concentration de sulfate de zinc en solution autour du zinc métallique empêchent le dépôt de cuivre sur ce dernier, de sorte qu’il y a assez de sulfate de zinc pour durer jusqu’au moment où le zinc métallique se trouve trop diminué.
- M. Delany a trouvé qu’une enveloppe en papier convient bien pour le zinc, et une boîte en paille pour les cristaux de sulfate de cuivre.
- A. P.
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- CORRESPONDANCE
- Tournai, le 22 août 1889.
- Monsieur le Directeur,
- Je lis dans votre journal, La Lumière Electrique, numéro du 17 août, une' note dans laquelle M. Orazio Lugo, de New-York, aurait fait breveter un nouveau système d’accumulateur à emmagasinage ae gaz hydrogène et oxygène. Je prends la liberté de vous faire remarquer que j’ai fait breveter ce système nouveau d’accumulateur le 24 avril 1884, brevet belge, n* 64988, mais, pour des raisons tout à fait secondaires, j’ai dû laisser cette invention sans exploitation.
- Veuillez agréer, etc.
- E. WlCAK»
- FAITS DIVERS
- Le roi des Belges avait institué, pour l’année 1888, un prix de 25000 francs, destiné au meilleur travail concernant les applications industrielles de l’électricité. La commission chargée d’examiner les ouvrages envoyés au concours vient d’être désignée. Elle se compose de :
- MM. Montefiore, sénateur, fondateur de l’Institut électrotechnique de Liège, président.
- Sir William Thomson, professeur, à Glasgow.
- Cornu, professeur à l’Ecole polytechnique de Paris. Roïti, professeur, à Florence.
- Kittler, professeur, à Darmstadt.
- Eric Gérard, professeur, à Liège.
- Ponthière, professeur, à Louvain.
- M. Eric Gérard est chargé de remplir les fonctions de secrétaire de la commission.
- Pendant l’orage du dimanche 18 août la foudre est tombée sur le Tour Eiffel. Voici à ce sujet quelques détails. Le phénomène s’est produit à 9 h. 45 du soir.
- Toutes les personnes présentes à ce moment sur la Tour sont unanimes à déclarer qu’elles ont entendu le bruit d’un choc violent.
- M. Foussat, chef du service électrique, qui se trouvait sur la plateforme du projecteur, a vu tomber des gouttes de métal qu’on croit provenir de la fusion de la pointe de cuivre d’un des paratonnerres.
- Le gardien du phare qui se trouvait sur la plateforme située à l’ouverture du tube donnant accès au drapeau a été
- enveloppé pendant quelques minutes e’un nuage blanc opaque, semblable à un bloc de neige et reflétant la lumière du phare suffisamment pour qu’il puisse lire.
- Les ingénieurs de la Tour vont faire établir des rapports par le personnel pour étudier ces phénomènes.
- A Bordeaux également la foudre est tombée le même soir toute Saint-Médard sur les époux Prévôt, blanchisseurs, qui passaient en cariiole. L’homme a été tué sur le coup et la lemme, atteinte légèrement, a eu le bras droit paralysé.
- Le cheval est tombé foudroyé.
- L’application de i’électricité au chauffage et à l’éclairage des wagons, vient d’être tentée par la Burton Electric Company, de Richmond, et nous en croyons YEvening Herald, le succès des premiers essais aurait décidé cette société à procéder en grand dans les régions froides du Nord-Ouest. Une dynamo du système Eckemeyer, placée dans le fourgon à bagages, est actionnée par un moteur à vapeur directement alimenté par la chaudière de la locomotive; le courant de cette dynamo doit en même temps fournir la chaleur aux wagons et charger les accumulateurs tenus en réserve pour l’éclairage.
- Il vient de se constituer à Bâle une nouvelle société sous le nom de « Société pour l’utisiiation des forces hydrauliques du Rhin », dans le but de terminer des études déjà commencées, d’acquérir des concessions et finalement de former une société d’exploitation. La direction, qui se compose de MM. le colonel Huber, de Zurich, Navilie, Rathenau, de Berlin, le colonel Zschokke et M. Burgin, de Bâle, examinera les projets pour les installations de transport de la force électrique à Bâle, etc., afin.de pouvoir commencer les travaux l’hiver prochain et les terminer en 1891.
- I
- Lundi matin, 19 août, un grave accident a été causé par la foudre, sur le territoire de Courcelles-le-Comfe (Pas-de-Calais).
- Quatre personnes qui travaillaient dans un champ furent surprises par un violent orage et se mirent à l’abri près d’une meule de blé.
- A peine y étaient-elles réfugiées, qu’un coup terrible éclata : la foudre tomba sur la meule et tua net le sieur Labouret, journalier, âgé de cinquante-huit ans, et le sieur Candelier, âgé de vingt-huit ans, ouvrier agricole.
- Le jeune frère de ce dernier, âgé de quinze ans a peine fut, lui aussi, atteint. Son état est absolument desespéré.
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- Eilfin, la quatrième peisonne, Mlle Labouret, a été renversée par le fluide et s’est relevée sans blessures apparentes.
- L’Administration française et le Post-Office font procéder actuellement à des expériences en vue de réaliser l’établissement de la communication téléphonique entre Paris et Londres. On a entrepris en premier lieu des essais, sur un câble sous-marin de 41 kilomètres immergé entre Douvres et Calais. Si ces expériences réussissent, on essaiera s’il est aussi possible de s’entendre, quand les lignes terrestres sont reliées aux deux extrémités du câble (de Calais à Paris et de Douvres à Londres) ; mais les difficultés qui s’opposent à la communication téléphonique par les câbles sous-marins paraissent encore loin d’être surmontées.
- La Société d’encouragement pour l’instruction nationale vient de publier le programme des questions mises au concours pour l’année 1890, parmi lesquelles nous citerons les suivantes :
- Un prix de 2000 fr. sera décerné pour un petit moteur destiné à un atelier de famille, fonctionnant isolément ou rattaché à une usine centrale.
- Un prix de 3000 fr., pour le meilleur moyen de transporter les forces mécaniques naturelles à de grandes distances.
- La meilleure étude scientifique d’un procédé industriel, dont la théorie est encore inconnue, sera récompensée d’un prix de 3000 fr., et la même somme sera allouée à l’inventeur du meilleur instrument pour la mesure du travail des machines agricoles.
- Les modèles, mémoires, descriptions et pièces destinés à constater les droits des concurrents devront être remis au secrétariat de la Société d’encouragement, 44, rue de Rennes, à Paris, avant le 1" janvier 1890, comme dernière limite.
- A la réunion récente de la Société des ingénieurs allemands, à Carlsruhe, M. Einbeck a déclaré, dans une conférence intéressante, que les résultats pratiques auraient démontré que l’exploitation des stations centrales pouvait se faire d’une façon à la fois nlus économique et plus sure, avec des accumulateurs que sans ces appareils. L’économie réalisée serait, d’après M. Einbeck, de 15 à 20 0/0.
- Dans un orage récent, le Laboratoire de l’Université de HarvVard, aux Etats-Unis, fut frappé par la loudre, qui descendit par la cheminee et passa à la terre à travers une porte de fer avec une explosion très forte, mais heureusement sans accident de personnes.
- Les journaux de New-York se demandent, non sans raison*
- pourquoi des hommes constamment occupés avec l’étude de l’électricité n’ont pas songé à protéger d’une manière efficace leur propre demèuie, et le Sun, de New-York, demande aux électriciens de parler motns de la manière dont on peut tuer les personnes au moyen de l’électricité et de s’expliquer plus clairement sur la manière de l’empêcher de les tuer.
- Éclairage Électrique
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- Des offres cachetées et en duplicata seront reçues par la municipalité de Port-Louis (île Maurice), jusqu’à l’arrivée de la malle qui partira de Marseille le 1" octobre 1889, de toutes personnes qui voudraient entreprendre l’éclairage de la ville, au gaz ou à l’électricité, conformément aux clauses et condi-tione stipulées dans un cahier des charges déposé au secrétariat de la ville; une copie, certifiée véritable par le secrétaire de la ville, est déposé chez The National Provincial Bank of Engl and, 112, Bishopsgate Street, à Londres, et chez M. L.-G. Adam, agent général de la Corporation de Port-Louis, 134, boulevaid Haussmann, à Paris.
- Les offres devront être faites d’après les modèles déposés à Maurice, à Londres et à Paris.
- L’adjudication du contrat aura lieu dans le mois qui suivra l’arrivée à Maurice, de la malle partant de Marseille le 1" oc-tobie 1889.
- Les offres faites par des personnes ou des compagnies établies hors de la Colonie devront être remises quinze jours, au moins, avant le départ de la malle, qui partira de Marseille le 1" octobre 1889, à The National Provincial Bank of Engl and, ou a M. L.-G. Adam, avec une note non cachetée, indiquant le nom et l’adresse du soumissionnaire et des cautions.
- La Corporation ne s’oblige à accepter aucune offre, même la plus basse. Elle aura aussi le droit d’accepter, si elle le juge convenable, une offre quelconque, même si cette offre n’avait pas été faite conformément au présent avis.
- La maison Siemens et Halske a fait construire à l’Exposition des appareils de sûreté de Berlin un modèle de théâtre éclairé à la lumière électrique, dans lequel sont signalés toutes les mesures à prendre pour éviter les accidents par l’emploi du courant électrique.
- La redevance annuelle payée à la ville de Berlin par les stations centrales d’électricite s’est élevée, pour l’année 1885, à 4030 fr.; pour 1886, à 32797 fr. ; pour 1887, à 70855 fr., et pour 1888, à 113739 fr- On sait que cette redevance équivaut à 10 0/0 des recettes brutes.
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- L’entreprise de l’éclâirage électrique de la ville de Zurich a définitivement été adjugée à la fabrique de machines Oerli-kon, au prix de 1327884 fr.
- La Municipalité de Budapest avait demandé, il y a quelque temps, à la Compagnie du gaz si elle consentirait à installer l’éclairage électrique dans certaines parties de la ville et à faire un rabais sur le prix du gaz.
- Dans sa réponse, examinée le 4 juin dernier par la sous-comité de la commission de l’éciairage, la Compagnie déclare consentir à l’adoption de l’éclairage électrique, tant privé que public, pour la section de la ville où la Municipalité désire le Voir établi; d’autre part, elle n’est pas opposée à la diminution du prix du gaz, pourvu qu’on lui garantisse un certain nombre de concessions.
- Cette réponse semble devoir être le point de départ de nouvelles négociations. Mais la Municipalité devra préalablement demander à la Compagnie du gaz de lui adresser un état détaillé des conditions moyennant lesquelles, l’éclairage électrique pourra être établi dans le réseau des rues mentionnées, et lui indiquer les concessions sous la garantie desquelles ladite Compagnie consentirait à fournir l’éclairage public, gratuitement, et le gaz aux particuliers à un prix réduit.
- On annonce que la Société internationale d’électricité récemment fondée à Vienne a été chargée de l’installation d’une station centrale de lumière électrique à Rome, pour l’éclairage d’un quartier important de cette ville. On utilisera les chutes d’eau de Tivoli, dont 2000 chevaux sont destinés à actionner des machines à courants alternatifs produisant un courant de haute tension, qui sera transmis à Rome par une ligne de 30 kilomètres, reliée au réseau de lumière déjà existant. La station de Tivoli fournira, en outre, 1 700 chevaux soit pour l’éclairage, soit pour le transport de la force, etc. L’installation comprendra également des tranfor-mateurs du système Zipernowsky-Deri-Blathy.
- La Municipalité de Vienne, en Autriche, vient d’accorder à M. Capilleri, un ingénieur autrichien, une concession pour l’installation et l’exploitation d’une usine centrale d’électricité dans le quartier ouest de la ville.
- L’Exposition d’électricité à Birmingham paraît avoir beaucoup de succès. Parmi les principales attraction figure une usine de charbon en pleine activité et éclairée à la lumière électrique.
- L’Etat de Tabasco, au Mexique, a traité avec une maison de l’Amérique du Nord pour l’introduction de l’éclairage électrique dans la capitale, San-juan-Bautista.
- Télégraphie et Téléphonie
- La concession autorisant l'établissement d’une communication télégraphique par câble reliant l’île de Curaçao et le Venezuela au réseau télégraphique universel accordée à la Compagnie télégraphique des Antilles, a été transférée à la Société française des télégraphes sous-marins, à Paris.
- L’Administration des télégraphes en Hollande vient de terminer la construction d’une ligne téléphonique directe entre Rotterdam et Amsterdam vià La Haye. Un embranchement sera dirigé sur Scheveningue, sur la Mer du Nord.
- Le prince Baudouin, neveu du roi Léopold et héritier présomptif, a fait, la semaine dernière, une visite à la Tour Eiffel.
- Après avoir longuement admiré le panorama, l’idée vint au prince de téléphoner à Bruxelles du haut de la troisième plateforme. Mais il fallut plus de vingt minutes de pourparlers pour obtenir la communication. La permission n’ayant pas été obtenue d’avance, on dut la demander au directeur des télégraphes. Le bureau de la Bourse où aboutissent les deux circuits téléphoniques Paris-Bruxelles ayant établi la communication demandée, le prince téléphona à l’inspecteur du bureau de Bruxelles d’aller porter à S. M. le roi des Belges, au comte et à la comtesse de Flandre et au colonel de son régiment ses salutations, et de leur dire combien il était ravi de son ascension.
- C’est la première fois qu’une communication téléphonique a été établie entre le sommet de la Tour Eiffel et une ville étrangère.
- La création de travaux télégraphiques a été contrariée dans les communes de Castelnau-les-Lez (Héraul) et Cury (Haute-Savoie).
- La Direction des Postes et Télégraphes publie l’avis suivant :
- « L’Administration des Postes et Télégraphes étant dans l’intention de reprendre, le 1" septembre prochain, l’exploitation des réseaux téléphoniques appartenant à la Société des téléphones, avise tous les agents et sous-agents, ainsi que
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- les dames qui sont au service de cette société et qui désireraient resté au service de l’Etat, qu’ils devront se faire inscrire, avant le 26 courant, au bureau du personnel de l’Administration des Postes et Télégraphes, 99, tue de Grenelle, ouvert tous les jours depuis neuf heures et demie du matin jusqu’à six heures du soir, y compris le dimanche 25.
- Toutes les dispositions préparatoires ont été prises à l’Ad rhinistration centrale des télégraphes pour l’organisation des téléphones. Mais les derniers arrangements n’ont pas encore été conclus avec la société actuelle des téléphones de Paris dont les pouvo.rs expirent, comme on sait, le 8 septembre prochain. La solution à laquelle doivent aboutir les pourparlers engagés est certainement imminente.
- Le gouvernement de la République de Costa-Rica a autorisé M. D.-V. Cuenca Creus, concessionnaire du câble sous-marin du Venezuela aux Etats-Unis, à établir une communication télégraphique directe ou indirecte, par le moyen d’un ou plusieurs câbles sous-marins, en un point de la côte orientale de la République, sur l’Océan Atlantique.
- Ce câble pourra toucher un ou plusieurs points de 1 Amérique Centrale et du Sud, qui ne se trouvent pas encore en communication télégraphique avec la République de Costa-Rica, par l’Océan Atlantique, et le concessionnaire sera obligé de relier son réseau au câble Transatlantique que l’on projette d’établir entre l’île de Cuba, l’Espagne et la France, en passant par les îles Canaries.
- Le gouvernement costaricain garantit à l’entreprise une recette annuelle de 35000 fr., en se réservant le droit d’intervention dans la formation des tarifs et des réglements.
- Notre confrère Industries annonce que l’Administration hollandaise des télégraphes aurait décidé d’introduire prochainement un système de dépêches lentes à l’intérieur du pays. Il y aurait ainsi trois classes : télégrammes urgents, ordinaires et lents. Ces derniers coûteraient beaucoup moins cher que les deux autres classes, mais ils ne seraient expédiés et délivrés qu’après les autres et n’entraîneraient ainsi aucune augmentation de personnel et de dépense pour l’administration, tout en parvenant à destination bien plus vite qu’une lettre.
- La Direction générale des télégraphes de Costa-Rica vient d’adresser un rappoit au ministère de l’intérieur de cétte république au sujet des travaux exécutés par son département pendant l’exercice 1888-89.
- Nous y voyons qu’à la fin de 1887 il y avait 671 kilomètres de lignes télégraphiques, avec 31 bureaux, et pendant l’an-
- née 1888 il a été construit deux lignes, de Paraiso à Juan-Vinas et de Liberia à Santa-Cruz. La première de 28 kilomètres, la seconde de 31 1/2 km. Une ligiîe téléphonique de 7 1/2 km. a également été établie entre la capitale, San-José, et Cudidabat.
- Le trafic s'est élevé à 127561 dépêches, qui ’se décomposent ainsi : 32543 dépêches officielles, 72724 dépêches-particulières, 7746 de service et 14548* de transitions internationales. .
- Les recettes brutes de l’exploitation ont été de 181355 sans compter les dépêches officielles.
- Depuis le 20 juillet dernier les télégrammes privés urgents sont admis sur les lignes de la Bulgarie, tant pour les correspondances en transit que pour celles à destination des bureaux bulgares.
- Pendant la fête des ingénieurs, qui a eu lieu à Vevey (Suisse) au commencement du mois et dont nos lecteurs ont sans doute entendu parler, le tramway électrique qui dessert les rives du lac Léman, entre Vevey et Chillon, a transporté plus de 50000 voyageurs, encaissant ainsi une recette de plus de 15000 francs. Malgré les exigences d’un service aussi chargé, il n’y a eu aucun accident.
- A la fin de 1888, la République de Guatemala possédait un réseau de 3096 kilomètres carrés et 92 bureaux télégraphiques, avec un personnel de 257 fonctionnaires et agents ot 121 appareils.
- Il a été transmis, dans le courant de la même année, 19204 télégrammes de service, 178672 télégrammes officiels et 359 133 télégrammes privés; ces derniers ont produit une recette de 451900 fr., tandis que les correspondances de service et de l’Etat ont représenté une valeur de trafic d’environ 592 000 fr.
- Le nombre des correspondances internationales s’est élevé à 3963 télégrammes.
- Une ligne télégraphique a été établie la semaine dernière entre le palais de Fontainebleau et celui de l’Elysée à Palis, pour la correspondance particulière de M. le Président de la République.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépee
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 31 boulevard des Italiens.
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- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXIII)
- SAMEDI 7 SEPTEMBRE 1889
- SOMMAIRE. — Appareils de levage mus par l’électricité; Em. Dieudonné. — Nouveaux galvanomètres basés sur la diminu tion d’influence magnétique résultant du mouvement de l’induction; C. Decharme. — La théorie moderne de la constitution des solutions électrolytiques; Svante Arrhenius. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — Leçons de chimie; A. Minet. — Travaux du Congrès international des électriciens. — Chronique et revue de la presse industrielle : Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité : Nouveaux compteurs Cauderey. — Observations simultanées sur l’électricité atmosphfrique à l’extérieur et à l’intérieur des nuages, par L. Palmieri. — Variétés : L’Electricité et la marine, avantages et inconvénients des fanaux à arc, application de l’éclairage au magnésium ; C.-C. — Correspondance : Lettre de M. Zipernowsky. — Faits divers.
- APPAREILS DE LEVAGE
- MUS PAR L'ÉLECTRICITÉ
- Nous avons l’intention, dans cet article, de parler des appareils destinés au service intérieur des magasins. Progressivement, l’électricité tend à s’y substituer aux autres agents de transmission de l’énergie: l’eau, la vapeur, Pair comprimé.
- Ce temps là n’est pas bien éloigné encore où l’empilage des petits colis, particulièrement l’arrimage dessacs de sucre dans les magasinss’effectuait par des hommes prenant le sac sur leur dos, à la porte du magasin pour le porter, le monter à l’échelle ou sur un plan incliné et enfin le déposer sur la pile en formation, opération pénible et lente, exigeant un grand personnel. 11 en résultait en outre, un accroissement notable des frais de séjour des wagons, dans les entrepôts pendant l’époque des grands arrivages de marchandises.
- L'élévation des fardeaux jusqu’aux étages se fait généralement au moyen de treuils fixes mus mécaniquement, desservant la façade des magasins, la translation et la mise en place définitive s’achèvent ensuite par les procédés que nous venons d’indiquer.
- Une première solution obtenue par voie électrique est la suivante qui fut proposée et installée
- dans un grand nombre de locaux, parM. Guyenet, le constructeur bien connu de la grande grue pivotante employée au montage de la tour Eiffel.
- Les figures i et 2 représentent l’ensemble de l’installation en élévation et en plan, d’un monte-sacs.
- La hauteur d’étage est d’environ 2,80 m. au-dessus du niveau du plancher.
- Le treuil fixe sur des montants verticaux en bois a une portée d’action d’environ 18 mètres à droite et à gauche de sa position. Les cordes de levage et de manœuvre sont supportées à des intervalles égaux par des galets établis sur supports intermé-dirs.
- Les figures 3, 4 et 5 donnent respectivement les vues eh élévation latérale, les vues de face et en plan du montage de l’appareil accompagné de la dynamo réceptrice.
- Le moteur électrique attaque le treuil par courroies passant par l’intermédiaire d’un arbre de renvoi.
- L’axe de la noix du treuil porte à ses extrémités deux poulies à jante plate embrassée par des courroies sur lesquelles agissent deux tendeurs à contrepoids dont le rôle, leur nom l’indique amplement, consiste à imprimer à la courroie correspondante la tension nécessaire à l’entrainement de la noix du treuil. Les cordes de manœuvre
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- sont utilisées à cet usage. Les câbles de levage sont enroulés en sens inverse sur le tambour du treuil.
- Cette solution évidemment fort heureuse qui permettait d’écarter tous les inconvénients et les dangers dus à la présence des machines et chaudières à vapeur dans les docks et les entrepôts, est cependant incomplète encore.
- Chaque treuil ainsi installé à poste fixe, dessert
- une seule rangée de baies : comme celles-ci sont superposées il devient nécessaire d’agencer autant d’appareils qu’il existe d’assises de baies. Cette nécessité impose u^einstallation première dispendieuse, ou tout au moins, si on s’astreint à l’emploi d’un nombre réduit d’appareils on est, par ce fait même, assujetti à des transports horizontaux qui augmentent le coût de la manutention.
- L’avantage est aux engins mobiles, facilement
- Supports N?2
- Poulie
- Poulie
- supérieur
- Niveau
- Coté de la Voie charretière
- lotdde la Voie ferrée
- Poulie
- Corde_
- Corde
- PouÜe'
- Poulie
- l-Fig et S
- déplaçables, se transportant aisément aux divers points des magasins à la réquisition facultative des besoins.
- M. Guyenet, frappé de la supériorité de ces conditions a réalisé une nouvelle forme de treuil et de grue électriques qui sont actuellement exposés, classe 62, au Champ-de-Mars.
- Treuil électrique. — La figure 6 est une vue en perspective du treuil.
- H se compose d’un bâti en fer supporté par quatre galets de translation. Le dessin figure ces galets munis de boudins pour rouler sur des rails; ils peuvent être aussi à jantes plates et. montés sur un avant train pour circuler à même le sol.
- Un arbre principal portant un tambour double
- reçoit deux cordes de levage dont l’une se déroule pendant l’enroulement de l’autre. Aux extrémités de cet arbre sont calées deux roues identiques qui présentent une conformation particulière. L’épaisseur du lingot de la jante est creusée d’une profonde rainure circulaire, créantainsi unecouronne intérieure et une couronne extérieure. Dans l'espace alors ménagé entre ces deux couronnes vient se placer un galet d’entrainement parfriction monté sur l’un et l’autre bout de l’arbre de l’induit de la dynamo réceptrice Gramme.
- Ce moteur tourne dans un seul sens à la vitesse de 1200 révolutions par minute, il fournit un travail de quatre chevaux environ lorsque le treuil fonctionne sous charge.
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- U repose sur un axe d’articulation placé à sa partie inférieure.
- Le mécanisme de manoeuvre comporte un levier avec bielle et un frein à coins et contrepoids placé de l’autre côté de la dynamo par rapport au levier. Ces organes, dans la figure, sont masqués par le moteur.
- En orientant le levier dans un sens ou dans l’autre, le frein se desserre, la dynamo se déplace
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- légèrement vers l’avant ou vers l’arrière, les galets de friction viennent se mettre en contact, soit avec la couronne intérieure, soit avec la couronne extérieure des roues de l’arbre à tambour, ils déterminent la rotation de celui-ci vers la droite ou vers la gauche, l’une des cordes de levage monte pendant que l’autre descend.
- Dès que l’on cesse d’agir sur le levier de ma-i nœuvre, le frein se serre automatiquement par
- Coté de la. Voie ferrée
- Coté de la Voie charretière
- son propre poids, le fardeau élevé reste suspendu, quelle que soit la hauteur à laquelle il soit parvenu.
- Dans les applications qui en ont été faites, l’appareil repose sur des longrinesen bois couchées dans le comble du magasin ; le levier de manœuvre est remplacé par deux cordes sur lesquelles on tire successivement pour obtenir l’élévation et la descente simultanées des cordes de levage. Le jeu de serrage des freins est encore automatique, le fardeau reste suspendu par l’abandon des cordes de manœuvre.
- V La vitesse d’ascension est de 1 mètre par seconde.
- La force du treuil est de 160 kilogrammes.
- Grue électrique. — La grue électrique exposée est spécialement établie pour l’arrimage des petits colis et particulièrement des sacs de sucre à l’intérieur des entrepôts.
- Elle est représentée par les figures 7 et 8, deux vues en élévation latérales et de face et la figure 9 vue en plan.
- Elle occupe peu de surface, sa largeur totale de 0,65 m. lui permet de circuler dans les chemins étroits laissés entre les piles de sacs, elle dessert toute la hauteur du local sous plancher»"
- Elle repose sur quatre roues pivotantes sur. elles mêmes, elle peut être déplacée en ligne droite
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- pivoter autour de son axe, ou changer de direction suivant un angle quelconque.
- Les parties constitutives de l’appareil sont un bâti en tôle et cornières sur lequel est posé un pylône A. Le bâti est assis sur les quatre roues pivotantes C. Les chapes C' de ces roues sont orientées spécialement pour la direction que l'on veut imprimer à l’appareil dans son déplacement. Dans ce but elles portent chacune un secteur pourvu de trous, dans lesquels on introduit une broche en fer, qui passe en même temps dans une ouverture correspondante, pratiquée dans les nervures horizontales du bâti.
- Un pivot central B formé de fer à I assemblés est maintenu à sa partie inférieure par un tou-
- remonter par l’intérieur du pivot centrâl sur les molettes de la flèche de charge.
- La courroie de l’induit de la dynamo attaque un arbre intermédiaire qui transmet son mouvement par poulies et courroies à l’axe du tambour. Toutefois pour que le mouvement de ce dernier s’accomplisse, il faut donner à sa courroie une tension suffisante. C’est en quoi consiste tout le mécanisme élévatoire des leviers à cqhtrepoids G que l’on actionne en tirant plus om moins fort sur l’extrémité de la corde de manœuvre H, selon que l’on veut obtenir la descente ou l’ascension du fardeau.
- Lorsqu’on cesse d’agir sur cette corde, le frein
- rillon de pivotement, et au sommet du pylône par une couronne de roulement avec galets facilitant l’orientation.
- Une volée portant la charge, une autre portant le contrepoids assurant la stabilité de la grue libre sur le sol. Elles sont articulées par l’intermédiaire d’un levier unique, on les maintient élevées pour desservir toute la hauteur du magasin, elles sont abaissées au contraire lorsqu’on déplace la grue pour passer sous les poutres principales du plafond.
- Il existe une disposition qui a pour but de rendre la grue absolument inversable.
- La dynamo réceptrice est située à une des extrémités du bâti A de façon que l’ensemble de l’appareil offre les meilleures conditions de stabilité.
- La corde de levage est attachée au tambour F, embrasse d’abord un galet placé sous le bâti pour
- Fig. 8
- à coin se serre automatiquememt sous l’effet du contrepoids, la marche du farde tu est aussitôt enrayée.
- Suivent quelques données principales sur cet appareil :
- Chaige levée............................. 100 kilogs.
- Largeur occupée.......................... 0,650 m.
- Poids de l’appareil...................... 1 000 kilog.
- Nombre de tours de la réceptrice......... 1 200
- Travail fourni par la réceptrice......... 2 chevaux.
- Vitesse d’élévation par seconde.......... o,6oo m.
- Temps employé pour l’arrimage d’une
- pile de 100 sacs........... .......... 20 h 25 minutes.
- Nombre de manœuvre à la minute en
- moyenne............................... 5
- En pleine marche, on atteint par minute., 6 à 7 manœuvres.
- Nous appelons l’attention des intéressés sur un
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- détail qni complète ce genre d’appareils, nous voulons parler de la pince saississant le sac «à élever.
- Jusqu’à ce jour, cette pince prenait le sac debout; la longueur totale du sac dans sa position verticale avec la pince à ciseau et les chaînettes d’amorçage est d’environ 1,80 m.
- Cette condition rendait impossible l’utilisation
- ' ' Al
- Fig. 7
- de la hauteur du magasin jusqu’à empiler à 40 centimètres en desous des solives supérieures.
- M. Guyenet a réalisé alors une pince qui appréhende le sac en travers, l’embrasse presque complètement. Le serrage automatique se produit par l’action du fardeau agissant sur les branches inférieures.
- Les appareils dont il vient d’être question sont appelés à rendre et rendent même déjà de signalés services à la manutention des marchandises dans les docks et les entrepôts;
- Le même constructeur expose, d’autre part, une grue électrique mobile de la force de 600 kilogrammes pour l'arrimage des laines et des cotons.
- Le principe reste le même; il n’y a de différence que dans la construction du bâti constitué par une forte charpsnte en bois.
- La grue voisine est celle de M. Elwell. Elle est
- Fig. 8 ©t
- fixe, fixe entendons-nous cependant, c’est-à-dire que son bâti support se meut entre quatre robustes montants métalliques formés chacun d’un assemblage de deux fers en U scellés dans le sol.
- Chaque paire de montants entretoisés à leurs extrémités supérieures par un fer de même profil sert de support à deux bandes horizontales parallèles de fer en U entre les ailettes desquelles est guidé un galet de roulement de 0,70 m. environ de diamètre, placé à la partie supérieure du fût de
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- la grue; sa partie inférieure pivote dans une cra-paudine établie sur le soubassement.
- Le bâti formant le soubassement consiste en deux puissants longerons écartés l’un de l’autre d’environ 0,50 m. sur lesquels est rivée une forte tôle, de façon à former une sorte de poutrelle en U renversé.
- Deux roues à boudin cheminant sur un rail fixé au sol soutiennent le bâti. A l’un des bouts, est placée une dynamo réceptrice qui attaque l’arbre de l’une de ces roues par l’intermédiaire d’une courroie, une vis sans fin et une série de roues dentées.
- Le fût ou tige centrale de la grue s’élève à peu près vers le milieu du chariot roulant.
- Une seconde dynamo réceptrice actionne le tambour de la grue au moyen d’une courroie et d’un jeu d’engrenages.
- Em. Dieudonné.
- NOUVEAUX GALVANOMÈTRES
- BASÉS SUR LA DIMINUTION D’iNFLUENCE MAGNÉTIQUE
- RÉSULTANT DU MOUVEMENT DE L INDUCTION
- Nous avons signalé précédemment diverses expériences constatant les effets du mouvement de l’inducteur sur l’influence magnétique f1) et cité quelques résultats numériques propres à donner la mesure de ces effets.
- Avant d’indiquer comment on en peut faire application à la construction de galvanomètres d’un genre nouveau, rappelons d’abord le phénomène au moins par l’une des expériences principales.
- Un aimant est placé d’une maniéré quelconque dans le voisinage d’une aiguille de boussole et la fait dévier d’un angle de 300 par exemple. On imprime à l’aimant inducteur un mouvement alternatif ou de rotation, en le faisant repasser par sa position initiale, à des intervalles plus ou moins rapprochés. On remarque facilement que la déviation de l’aiguille diminue à mesure que la vitesse de l'inducteur augmente, et quand cette vitesse, pour une distance déterminée, est suffi-
- (l) La Lumière Électrique, t.,XXII, p. (i8S6>.
- samment grande, l’influence devient nulle, ou peu s’en faut.
- Ce phénomène, dû en partie à l’inertie, de la matière, au frottement de l’aiguille sur son pivot et à la résistance de l’air, nous semble tenir d’autre part à ce que le flux magnétique, comme le flux électrique, passe par un état variable pour arriver à un état permanent, à un maximum d’énergie, ou à un certain degré d’intensité capable de produire, dans les’conditions données, un effet suffisant pour déterminer le mouvement de l’aiguille inductrice.
- Quelle que soit d’ailleurs l’explication qu’on donne de ce phénomène, il est incontestable qu’il se manifeste avec tous les modes de suspension de l’aiguille, même les plus délicats, pour toutes les influences magnétiques, faibles ou fortes, et pour toutes les intensités du champ magnétique.
- Nous avons pensé dès lors qu’il était possible de faire application du phénomène d’hystérésis (de viTepYioiç, retard, manque) à l’évaluation compa rative des forces magnétiques et, par suite, des courants électriques.
- A cet effet, on pourra prendre pour base une déviation constante, arbitraire de l’aiguille, sous l’influence du courant à mesurer ou de l’électro animé par ce courant : soit en produisant une vitesse constante de déplacement de l’inducteur; alors la distance variable à laquelle l’effet constant sera réalisé, donnera la mesure comparative de l'intensité du courant ; soit en réalisant, pour une distance constante de l’inducteur, une vitesse variable, capable de produire la déviation constante ; ce sera alors cette vitesse qui servira de mesure comparativement avec un ampèremètre type.
- Enfin, on peut encore prendre une distance constante de l’aimant à l’aiguille et réaliser une vitesse constante pour tous les courants à comparer, lesquels produisent selon leurs intensités res-' pectives, des déviations variables de l’aiguille.
- Ce dermer système, que nous ne faisons qu’indiquer, ne serait avantageusement applicable que dans le cas de courants très forts dont on aurait intérêt à diminuer considérablement les effets magnétiques, dans le but de les mesurer avec une simple aiguille aimantée.
- 11 est aisé de comprendre comment on peut réaliser le dispositif de galvanomètres fondés sur les combinaisons qui viennent d’être indiquées.
- Une roue de 1 mètre de circonférence est dis-1
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- posée verticalement en regard du pôle nord de l'aiguille de boussole en repos dans le méridien magnétique. On attache à cette roue l’aimant (ou électro-aimant) inducteur, affleurant la circonférence, dans la direction d’un rayon, le pôle sud tourné vers le pôle nord de l’aiguille.
- Dans les deux premiers cas où la déviation doit être constante, on fixe de part et d’autre du point de repère adopté (20 par exemple pour les courants faibles, 5 ou io° pour les courants forts), deux petits buttoirs pour éviter les oscillations trop prolongées.
- D’un autre côté, si c’est la vitesse qui doit être constante, on fait faire à la roue 2 tours par seconde, en se basant sur le mouvement d’un pendule battant la seconde, ce qui donne à l’aimant une vitesse de 2 mètres par seconde ; c’est alors la distance de l’aimant à l’aiguille qui est l’élément variable servant à l’évaluation comparative cherchée.
- 11 est facile de voir comment cette disposition pourra servir dans le cas où c’est la vitesse qui sera variable et dans celui où la distance et la vitesse seront constantes et la déviation seule variable.
- Les dispositions précédentes pourront d’ailleurs être modifiées diversement. Ainsi, la roue pouira être placée horizontalement, à côté ou au-dessus de l’aiguille.
- Au lieu d’un mouvement de rotation, l’aimant peut recevoir un mouvement alternatif, en l’attachant à une lame vibrante (dont on pourrait même entretenir le mouvement vibratoire par un courant électrique constant).
- On pourrait aussi attacher l’aimant au bout d’un pendule plus ou moins long, oscillant devant l’aigùille, à distance déterminée.
- Il serait encore possible de laisser tomber l’aimant d’une hauteur déterminée, pour lui imprimer une vitesse facile à calculer.
- Dans tous les cas, le phénomène de retard se produit avec plus ou moins d’efficacité.
- Enfin, dans la question qui nous occupe, on pourrait faire intervenir directement l’influence du temps pendant lequel le courant à mesurer passe dans un électro-aimant.
- Dans les conditions expérimentales qui précèdent le courant électrique était supposé permanent, comme l’aimant. Mais on peut prendre des dispositions telles que le courant ne passe que durant un temps très court. On emploiera, à cet
- Galvanomètres à déviation
- constante
- Le mouvement de
- l’inducteur est
- effet, une roue dentée ne donnant passage au courant que pendant telle fraction de seconde que l’on voudra, temps reconnu nécessaire pour produire, à distance déterminée, la déviation constante adoptée.
- Nous avons ainsi le principe d’une quatrième sorte de galvanomètre hystérésien.
- Nos galvanomètres fondés sur le phénomène d’hystérésis, peuvent donc être classés comme il suit :
- à vitesse constante et à distance variable.
- à distance constante et à vitesse variable.
- à distance constante et à temps variable.
- variable, à distance et à vitesse constantes.
- idans un plan perpendiculaire à l’aiguille.
- dans un plan parai- \ au-dessus lèle à l’aiguille ) à côté.
- vibratoire ' danS 11,1 pla" perp' à ^S11’11^
- i dans un plan parall. à l’aiguille.
- I oscillatoire dans un plan perpendiculaire au méridien magnétique.
- vertical (sous l’action de la pesanteur,) dans un plan parallèle au méridien magnétique.
- 11 serait possible encore de faire intervenir dans l’expérience, le rôle d’un écran magnétique plus ou moins épais, placé à des distances variables pour obtenir la déviation constante adoptée. L’écran jourrait ainsi, à l’égard de l’aimant inducteur, un rôle analogue à celui d’un shunt à l’égard des courants électriques, en diminuant l’action dû l’aimant dans un rapport déterminé.
- En sorte que si l’on voulait épuiser toutes les combinaisons que comporte la question, il faudrait prendre successivement pour variable :
- La distance,
- La vitesse,
- Le temps,
- La déviation,
- L’écran (nature, conductibilité, épaisseur, distance), et combiner ce s éléments 2 à 2, 3 à 3, 4 à 4.
- On possède des galvanomètres d’une haute précision et d’une très grande sensibilité, comme ceux que M. Meylan décrivait récemment. (Lwn. Ëlectr, du 11 mai, p. 268.) -
- Ceux qui font l’objet de l'a présente note ne visent pas à ce haut degré de perfection. En ajou-
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- tant ces galvanomètres d’un genre nouveau à ceux que nous avons décrits précédemment (J), nuus avons surtout pour but de montrer combien sont variés les principes qu’on peut invoquer pour mesurer les forces magnétiques et les intensités des courants électriques.
- C. Decharme.
- LA THÉORIE MODERNE DE LA CONSTITUTION DÉS SOLUTIONS ÉLECTROLYTIQUES (Suite) (1).
- IX
- Exceptions apparentes à la loi de Van't Hoff.
- Lors du premier développement des idées de Van’t Hoff, on remarqua qu’une classe nombreuse et très importante de substances, les sels dissous dans l’eau faisaient exception à cette loi. Toutes les autres solutions satisfaisaient à l’équation d’équilibre
- n p v = R T
- où R = 84 700 dans le système C. G. S. tandis que la valeur de R était plus grande pour les dissolutions salines.
- Le chlorure de sodium, par exemple, dissout dans l’eau, a une tension osmotique 1,7g fois plus grande que celle qui correspond à sa constitution moléculaire. L’abaissement de tension de vapeur produit par la dissolution de 1 gramme-molécule de Na Cl (= 58,5 gr.) dans 100 grammes-molécules d’eau (= 1800 gr.) n’est pas de 0,01, 'mais bien (d’après Tammann) de 0,018 et le point de congélation d’une solution normale (5,85 0/°)de ce corps est de — au lieu de la valeur théorique — i°,89. Des divergences analogues se remarquent pour la plupart des sels, des acides et des bases.
- Il y avait deux modes de traiter ces exceptions de la loi générale; Van’t Hoff a choisi le plus simple en admettant pour ces solutions la loi
- p v = i R T (*)
- (*) Lumière Électrique : t. XXVII, p. 66 114 janvier 1888) ; t. XXVIII, p. 274(i2mai 1888); t. XXXI, p. 70 (i2janv. 1889); t. XXXI, p. 127 O9 janv. 18S9).
- (Ç La Lumière Électrique du 31 août 1889.
- i étant un nombre plus grand que i et R= 84700 Pour le chlorure de sodium, on aurait i= 1,8 et ce nombre varierait pour les autres sels jusqu’à devenir égal à 4 pour le ferrocyanure de potassium. Ce moyen n’est pas très favorable à la théorie de Van’t Hoff.
- X
- Explication de ces anomalies par la dissociation.
- On peut se rendre compte d’une autre manière de ces exceptions.
- Un grand nombre de gaz, tels que les combinaisons ammoniacales, le pentachlorure de phosphore, le chlore, le brome et l’iode aux températures élevées, ne suivent pas la loi non plus
- p v = R T
- On peut les faire rentrer dans la loi générale en posant
- P v = i R T
- où / — 2 pour le chlorhydrate d’amoniaque, par exemple, mais il est préférable d’expliquer cette anomalie par la supposition d’une dissociation des molécules, ce qui est possible dans tous les cas.
- Le chlorhydrate d’ammoniaque Az H4 Cl gazeux, par exemple se décompose en ammoniaque (AzH3) et en vapeur d’acide chlorhydrique (H Cl). Chacun de ces deux gaz exerce dans le mélange une pression
- qu’on détermine au moyen de l’équation générale. La tension totale est égale à la somme de ces tensions, soit à
- pour le chlorhydrate d’ammoniaque.
- On peut de même expliquer l’anomalie que présentent les solutions salines en supposant une dissociation partielle ou complète du sel dissous, mais ce n’est pas sans difficulté. Si l’on dissout dans l’eau un sel double tel que l’alun Ko Al2(SO.,),1, celui se décompose en partie en K2S04et A12(SÛ4)3. Ces composants possèdent des vitesses de diffusion différentes qui permettent de les séparer. Si l’on verse par exemple une solution d’alun dans un vase dont le fond est fermé par une feuille’
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- de parchemin ou par une membrane animale, et qu’on plonge celui-ci dans de l’eau, le K2 S O., diffuse plus rapidement que le AI» (S 04)3 et peut en être séparé. De la même manière on a toujours pu recueillir les différents produits qui se forment lors de la dissociation des gaz cités (A2H iCl,PhCI5, etc.).
- Mais par contre, il n’a pas encore été possible, même par les méthodes d’observation les plus sensibles, de recueillir une quantité appréciable des produits d’une dissocation analogue du chlorure de sodium dissout dans l’eau (i= 1,8). 11 ne paraît pas possible de supposer une dissociation du même genre que celle de l’alun et c’est probablement pour ce motif que Van’t Hoff a préféré considérer les solutions salines comme des anomalies.
- XI
- Recherches de Kohlrausch sur la conductibilité des électrolytes. Conductibilité moléculaire.
- C’est d’un autre côté, de la théorie de l’électro-lyse, qu'est venue la solution de cette question
- K Cl
- difficile. Kohlrausch, qui le premier avait entrepris des recherches étendues et exactes sur la conductibilité des électrolytes, trouva que pour de faibles concentrations, cette conductibilité varie à peu près proportionnellement avec la quantité de sel dissous j en d'autres termes, la conductibilité moléculaire, c’est-à-dire la conductibilité d’une colonne liquide de 1 cenlimètre carré de section et de 1 mètre de longueur, divisée par la quantité de sel qu’elle contient, est à peu près constante quand l’électrolyte est très dilué.
- Les recherches de Lenz, Bouty et Arrhenius montrèrent plus tard que cette loi n’est exacte que pour des solutions beaucoup plus diluées que celles de Kohirausch, mais les résultats que celui-ci avait déduits, surtout de considérations théoriques, se trouvèrent confirmés. Depuis lors, Kohlrausch a entrepris une étude sur des solutions encore plus diluées et a obtenu de nouvelles preuves de l’exactitude de sa loi. Afin de bien faire ressortir celle-ci, nous donnerons ici quelques-uns de ses résultats sur le chlorure de potassium, le sulfate de soude et le chlorure de baryum.
- 1 /a K2 S04 1/2 Ba Cl2
- Quantité Conductibilité Conductibilité Conductibilité Conductibilité Conductibilité Conductibilité
- de sel (’) spécif. X I0~~s mol. x 10 s spécif. x I0“~8 mol. x spécif. x io“» mol. x ïo—®
- ! 919 9*9 672 672 658 658
- 0,1 104,7 IO47 89,7 897 86,1 861
- 0,01 ",47 "47 10,98 00 10,06 1006
- 0,001 1, >93 "93 ','97 "97 1,092 1092
- 0,0001 0,1209 1200 0,1249 1249 0,1126 1126
- 0,00002 0,02434 1217 0,02532 1266 0,02288 "44
- 0,00001 0,01216 1216 0,01275 1275 0,01142 1142
- La conductibilité moléculaire, qui est donnée par le rapport de la conductibilité spécifique à la quantité de sel, se rapproche nettement d’une limite (2)supérieure quand la liqueur est plusdiluée.
- C’est par un raisonnement très simple que Kohlrausch a été conduit à admettre que la conductibilité spécifique d’une solution devait être proportionnelle à sa teneur en sel. L’eau ne joue pour ainsi dire aucun rôle dans le transport de l’électricité, c.;r à l’état pur elle est à peine conductrice. Ce sont donc les molécules du sel dissous qui seules accomplissent cette fonction.
- 0) Celte quantité est calculée en grammes équivalents par litre. A la quantité i correspond 1 gramme-éqnivalent, dissout dans 1 litre (soit 74,5 gr. de K Cl, 87 gr. de K2 SO6 et 104 gr. de Ba CI*1.
- (’; Nous nommons simplement limite cette quantité qui joue un rôle important;
- Si elles sont assez éloignées l’une de l’autre pour n’exercer aucune action mutuelle (solution très diluée), deux molécules transporteront deux fois plus d’électricité (ceteris paribus) qu’une seule, et, d’une manière générale, la conductibilité dévia être proportionnelle au nombre de molécules du sel. Cette déduction est confirmée par l’expérience pour les solutions salines dont la concentration est inférieu-e à 0,0001.
- XII
- Bases de la théorie de la dissociation èlectroly tique.
- — Molécules conductrices et non conductrices
- {Arrhenius).
- Cette hypothèse peut encore être développée
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- davantage. La conductibilité moléculaire d'un grand nombre d’acides (l'acide acétique, par exemple), de bases et aussi de quelques sels (ceux de mercure) n’est pas constante, même dans les solutions extrêmement diluées. Pour les sels bons conducteurs (KC1, K2 S04, BaCl2) la conductibilité moléculaire maxima est loin d’être atteinte quand la concentration est suffisamment faible (0,01 soit 0,1 0/0) pour qu’on puisse supposer que les molécules n’exercent plus aucune action mutuelle.
- Comme nous avons vu que, pour de telles solutions, la conductibilité spécifique est proportionnelle au nombre de molécules conductrices ou que la conductibilité moléculaire est constante, il ne nous reste plus qu’à modifier notre hypothèse en disant que le nombre des molécules conductrices n’est pas proportionnel à la quantité de sel dissoute, mais qu’un certain nombre de molécules ne conduisant pas l’électritcité lors d’une concentration plus grande de. l’électrolyse, deviennent conductrices par l’addition d’eau.
- Une solution déterminée de chlorure de potassium KC1, par exemple, renferme un certain nombre de molécules conductrices et quelques molécules non conductrices ; lorsqu’on ajoute de l’eau. les premières augmentent au dépens des autres et on arrive à une limite à partir de laquelle la conductibilité moléculaire n’augmente plus (concentration environ 0,0001) et le nombre des molécules conductrices ne s’accroît pas d’une manière appréciable.
- On ne peut se représenter ceci qu’en admettant qu’à cette concentration il n’existe presque plus de molécules non conductrices qui se transformeraient en molécules conductrices par addition d’eau.
- Certains gaz présentent à ce point de vue une grande analogie. A la température ordinaire, le bioxyde d’azote est constitué, autant qu’on peut le déduire des densités de vapeur, de quelques molécules Az204 et d'autres molécules Az 02. Lorsqu’on enferme une certaine quantité de ce gaz dans un volume déterminé (à une température donnée) le nombre des molécules Az02, c’est-à-dire le degré de dissociation est tout à fait déterminé. Si on augmente peu à peu ce volume (ce qui correspond h une diminution de concentration), le degré de dissociation augmente, quelques molécules Az2 04 se transformant en deux fois autant de molécules AzOa, et quand le volume est
- assez grand, il n’existe plus aucun nombte appréciable de molécules Az2Q4; la dissociation doit être envisagée comme terminée et le degré (*) de dissociation est égal à 1.
- Appliquons ceci aux électrolytes : d’après l’hypothèse Williamson-Clausius, les molécules conductrices sont dissociées en leurs ions. Le degré de dissociation peut, dans quelques cas, se calculer directement (sels bons conducteurs). Quand le chlorure de potassium, par exemple, est complètement dissocié (dilution extrême) sa conductibilité moléculaire est 1 217 (limite); celle-ci est 1 147 à la concentration 0,01 et le degré de dissociation
- est alors= o,q4. Nous verrons pliis loin 1217 ' r
- comment on calcule le degré de dissociation et la conductibilité moléculaire maxima d’autres sub-tances (acide acétique, par exemple,) qui renferment toujours une quantité appréciable de molécules non dissociées, même pour la plus grande dilution. En tout cas, il est toujours possible de calculer le degré de dissociation d’un électrolyte.
- XIII
- Coefficient isotomique d’un électrolyte. — Calcul de cette qtiantitè (Arrbenius).
- Considérons un électrolyte de composition Ja K„. chaque molécule en est décomposée par la dissociation électrolytique, en a -f- b ions, soit a ions J et b ions K. Ainsi, par exemple, on a pour KC1, K Az 03, etc. a = b = 1, les ions sont K et Cl, K et A z 03 ; pour K2 S04 et Ba Cl2 on a a -f- b = 3, les ions sont KK et S04,Ba et Cl Cl ; pour K4 (C Az)c Fe, a b = 5 et les ions sont KKKK et (C Az)0 Fe.
- Si dans m -f- n molécules de Ja K*, m ne sont pas dissociées, tandis que n sont dissociées, le degré de dissociation (a) est
- n
- m -f n
- Chaque ion devant être considéré comme absolument libre, le nombre des molécules libres sera m -f- n (a + b). Ce nombre serait m -f n s’il n’y avait pas de dissociation ; il augmente par le fait
- (l) Cette expression a été proposée par O. Lodge (Brit. Ass. Rep., 1886) pour remplacer le terme coefficient d’activité que j’employais autrefois*
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- de la dissociation dans le rapport z à 1, où
- m + h (a + b) , . , , . . .
- 1 t = •—--:—-—- = 1 + (a + b — 1) a (12)
- m + »
- Ce nombre %, c’est-à-dire le nombre de molécules libres et de ions qui sont produits par la dissolution d’une molécule dans l’eau, peut se déterminer, comme nous l’avons vu, par les observations de tension osmotique, de tension de vapeur, et de point de congélation des solutions. Ce nombre exprime le rapport de la tension osmotique observée à la tension calculée en admettant qu’aucune molécule n’ait subi de dissociation électrolytique. 11 est égal à 1,8 pour une solution demi-normale de Na Cl ; en le calculant à l’aide du degré de dissociation (0,75) et du nombre connu de ions (a = b = 1 ) on trouve 1,75. 11 est donc possible de vérifier expérimentalement les conséquences de la théorie de la dissociation électrolytique qui a été établie plus haut. Ce travail a été fait d’une ma-. nière complète que je vais décrire.
- 11 est remarquable que quelques solutions aqueuses fassent seules exception à la loi de Van’t Hoff. Les solutions aqueuses sont du reste les seules qui aient une conductibilité électrolytique notable; quelques solutions alcooliques sont aussi des électrolytes, mais autant qu’on en peut juger d’après le petit nombre d’observations faites jusqu’à présent, leur degré de dissociation est si faible qu’il échappe à la mesure par la méthode des tensions de vapeur (la seule essayée par Raoul!).
- Toutes les solutions aqueuses ne sont pas des électrolytes; les solutions de glycérine,|de sucre de canne et d’alcool dans l’eau qui sont non conductrices suivent toutes la loi de Van’t Hoff.
- XVI
- Points de congélation des solutions électriques (Raoult, Arrhenius)
- Les meilleures vérifications sont fournies par les nombreuses déterminations des points de congélation faites par Raoult. Les valeurs de i calculées d’après celles-ci pour 92 substances en solution à 1 0/0 concordent très bien avec celles qu’on déduit de leur conductibilité, ce qui ne laisse aucun doute sur l’exactitude de l’hypothèse de la
- dissociation. Voici les valeurs de i calculées et observées pour quelques corps typiques de ces 92 solutions
- t oba. ‘ t culc.
- Alcool méthylique. (CH3 OH). 0,94 I ,00
- Sucre de cannes... (Ci 2 H 22 Ou) 1 ,00 I ,0O
- Baryte hydratée ... (Ba O2 H2) 2,69 2,67
- Potasse (KO H) 1,91 ',93
- Ammoniaque (Az H 3) 1,03 1,01
- Acide clilorhydriq. (H Cl) 1,98 1,90
- Acide sulfurique... (H2 SOa) 2,06 2,19
- Acide acétique.... (CH3CO OH) 1,03 1,01
- Chlor. de potassium (K Cl) 1,82 1,86
- Azotate de soude . (Na Az 03) 1,82 1,82
- Sulfate de potasse. (K2 SO4) 2,11 2,33
- Chlor. de baryum. (Ba Ch>) 2,63 2,54
- Azotate de plomb. (Pb AZ2 Ou) 2,02 :,08
- Acétate de cuivre.. (CuCiHgO^ 1,68 1,66
- Chlor. de mercure. (Hg Ch) ‘ i,n 1,05
- 11 y a quelques exceptions où la différence entre r'obs. et i cale, est trop grande pour être expliquée par une erreur d’observation ; ceci a lieu surtout pour quelques acides faibles et pour les sulfates des métaux lourds. Ces cas sont surtout intéressants caron observe une variation remarquable de dez avec la concentration. En général le degré de dissociation (a) augmente avec la dilution et il doit en être de même dez.
- Une nouvelle série d’observations a été faite sur ces substances et les résultats confirment l’hypothèse de. la dissociation et la variation de l'abaissement du point de congélation avec la teneur en sel; je donne ici les chiffres suivants qui se rapportent à l’acide oxalique et au sulfate de potasse :
- Acide oxalique (CO OH)s = 90
- Gramme-molécule
- par litre l obs. t culc.
- 0,069 1,62 >,55
- 0,131 ',5' ',47
- 0,247 1,4° 1,38
- Sulfate de potasse K3 SO* = '74
- Gramme-molécule
- par litre 1 obs. ? Cille .
- 0,036 2,68 2,45
- 0,091 2,35 2,33
- 0,227 'y 'y 1 -, -1 2,18
- 0,455 2,04 2,06
- La coïncidence est en général très bonne et des divergences notables n’ont lieu que pour quelques sels de chaux et de magnésie.
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- XV
- Tension osmotique des solutions électrolytiques (de Vries)
- De Vries a vérifié dernièrement cette théorie par une série de déterminations des tensions osmotiques, qui dans la plupart des cas ont donné des résultats très concordants.
- Voici les valeurs de i trouvées pour les subs-
- tances suivantes (') : l ob». i cale.
- Acide malique c*h6o6 1,11 1,07
- Acide tartrique c4 h6 06 1,19 1,11
- Sulfate de magnésie Mg SO* ',25 ',35
- Azotate de potasse KAzOa 1,76 1,80
- Azotate de soude Na Az 03 t,76 ',73
- Chlorure de potassium.. K CI 1,80 1,87
- Chlorure de sodium Na Cl 1 >72 .,82
- Chlorure d’ammonium.. Az H4 Cl I ,82 1,85
- Chlorure de lithium LiCI 1,92 ',79
- Acétate de potasse K Ca H3 Oî 1,76 1,81
- Oxalate de potasse Ki Ct 04 2,31 2,32
- Sulfate de potasse k2so4 2,30 2,34
- Chlorure de calcium .... Ca Cls 2,78 2,46
- Chlorure de magnésium. Mg CU 2,79 2,46
- Chlorure de strontium .. Sr CU 2,69 2,46
- La concordance est excellente, comme on pouvait s’y atteudre, dans tous les cas sauf pour les sels de chaux et de magnésium qui présentent des divergencés d’environ 12 0/0.
- XVI
- Tension de vapeur des solutions èlectrolytiques (Tammann)
- On peut aussi faire usage pour déterminer i de la diminution des tensions de vapeur. Tammann a fait des mesures étendues de i sur des solutions salines à ioo°. La tension de vapeur de l’eau pure à cette température est de 760 mm. La dissolution de 1 gramme-molécule d’un corps qui ne soit pas un électrolyte, dans 100 grammes-molécules (= 1 800 grammes) d'eau, produit, d’après ce qui précède, une diminution de tension de 0,01 x 769 mm. Ainsi, la vapeur d'une solution de 1 gramme-molécule dans 2 litres (—2000gr.)d’eau
- (') Ces solutions avaient une tension osmotique d'environ 4 atmosphères.
- éprouve une diminution de tension de 0,9 x 7.6 = 6,8 mm.
- Tammann a vérifié ce fait pour les corps non conducteurs, et il a, en outre, trouvé que pour les électrolytes, cette diminution est, comme le veut notre hypothèse, i fois plus grande.
- Voici quelques chiffres observés par Tammann et les valeurs correspondantes tirées de la conductibilité des solutions,
- l obâ. ï cale.
- Chlorure de sodium Na Cl 1 j8o ',75
- Chlorure de lithium Li Cl 1,76 1,69
- Soude caustique Na OH 1,72 1,80
- Acide phosphorique Ha Ph 04 0,97, ','5
- Acide lactique C3 H0 O3 o,97 I ,00
- Sulfate de potasse k2 so4 3,00 2,02
- Chlorure de strontium... Sr CU 2,45 3,15
- Cyanure de mercure .... Hg (C Az)2 0,94 1 ,0O
- Iodure de cadmium Cd U .,28
- La détermination des tensions de vapeur ne
- donne pas des résultats aussi précis que les méthodes précédentes et surtout que le point de congélation. Les solutions diluées sont lés seules auxquelles s’appliquent rigoureusement la théorie de Van’t Hoff et notre hypothèse ; pour de plus grandes concentrations, ainsi que pour les gaz soumis à de fortes pressions, on doit tenir compte de plusieurs facteurs qui peuvent être négligés tant qu’il s’agit de solutions diluées.
- XVII
- Résumé de la théorie des solutions
- Si nous résumons les résultats des recherches décrites plus haut, nous pouvons envisager les deux théorèmes suivants comme étant vérifiés expérimentalement.
- 1) L’équation d’équilibre des gaz parfaits s’ap-. plique aux solutions diluées si l’on remplace la pression des gaz par la tension osmotique des solutions.
- 2) Une solution douée de conductibilité électrolytique renferme quelques molécules non décomposées du corps dissous et d’autres molécules dissociées électrolytiq jement en leurs ions. Le degré de dissociation d’une solution peut se déduire de sa conductibilité. Si l’on tient compte de la dissociation électrolytique ainsi calculée, l’équation d'équilibre des gaz s’applique aux électro*
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- lytes dilués, ce qui n’a pas lieu sans cette condition.
- Nous pourrons maintenant, en nous basant sur la discussion précédente, déterminer les propriétés principales des solutions électrolytiques.
- XVIII
- Vitesse de translation des ions. Déterminations de Kohlrausch et Ostwald
- Considérons maintenant à l’intérieur d’un électrolyte (par exemple une solution de i gramme-molécule de K Cl dans i litre d’eau) un canal de i cm2, de section, parcouru par un courant électrique. Traçons deux plans a et b distants de i centimètre et perpendiculaires à la direction du courant, et supposons que celui-ci soit assez intense pour que la différence de potentiel entre a et b atteigne i volt. La conductibilité L de la tranche liquide comprise entre a et b est d’après la loi d’Ohm
- I - | ou I = E L
- K
- I est l’intensité du courant, E est la différence de potentiel entre a et b et R la résistance de la même portion de liquide. Comme E = i, I représente la quantité d’électricité qui traverse les surfaces a et b en une seconde. Cette électricité est intimement liée aux ions K et Cl qui résultent de la dissociation électrolytique de K Cl; chaque ion positif est chargé (*) de -}- i, chaque ion négatif de — i. La quantité d’électricité traversant chaque section a ou b par seconde est égale au nombre de ions K passant à travers b dans le sens ab et au nombre de ions Cl traversant a dans le sens ba en une seconde. Chaque élément de volume renfermant autant de ions K que de ions Cl, en admettant que tous les ions K d’une part et tous les ions Cl d’autre part aient la même vitesse par seconde, le nombre des ions K'qui traversent b est égal au produit du nombre des ions K par cm3 par la vitesse «qu’ont ces ions quand ils sont poussés par une différence de potentiel de i volt par centimètre. La quantité d’électricité positive traversant b en une seconde, dans le sens ab est ainsi égale à eu, c désignant la concentration de
- (*) Pour simplifier, nous prendrons comme unité d’électricité, celle qui est liée à chaque ion.
- ».
- l’ion en gramme-molécules par cm3. De même, la quantité d’électricité négative qui traverse a en une seconde, dans le sens ba, est égale à cv, v ayant pour les ions Cl une signification analogue à u pour les ions K.
- La conductibité qui est égale à la somme de ces quantités d’électricité est
- L = c {u + d)
- Soient maintenant n le nombre de grammes-molécules par cm3 et a le degré de dissociation ; le produit a n mesurera le nombre de ions dans l’unité de volume. Dans l’équation précédente, la constante c pourra s’écrire
- c = c a n
- On a alors :
- L = «« (u + v) (14)
- ou, puisque nous avons défini la conductibilité molécu'aire X par (*)
- il res’e simplement
- \ = a (u + v) (15)
- D’ap r’s ce qui précède, nous connaissons pour un grand nombre de sels les valeurs de X et de a ;
- U
- on peut calculer le rapport - c’est-à-dire la vitesse
- relative des deux ions au moyen des observations de Hittorf et nous pouvons en déduire u etz>, c’est-à-dire la vitesse avec laquelle se déplace chaque ion (K ou Cl) sous l’action d’une différence de potentiel déterminée. Comme dans un électrolyte (K Cl par exemple), un ion (Cl) est tout à fait séparé de l’autre (K), sa vitesse de translation sous l’action d’une force donnée doit être indépendante de la nature du second ion de l’électrolyte. En d’autres termes, si l’on détermine la vitesse v de Cl, par exemple, à l’aide de différents chlorures, on doit obtenir la même valeur dans toutes les mesures. C’est en effet ce qui a lieu, ainsi qu’on le voit dans toutes les observations. On a trouvé
- (*) A strictement parler, nous avons omis dans l’équation suivante le facteur 103, ce qui pourtant n’importe rien, les valeurs cherchées étant des r*libres relatives.
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- pour Cl dans tous les chlorures v — 62,io~7 à i8°.
- Posons a = i dans l’équation (15) ce qui revient à supposer une dissociation complète qui a lieu pour une dilution extrême; la somme u -f- v est alors égale à la conductibilité moléculaire maxima. On ne peut pas toujours déterminer directement celle-ci, ainsi pour l’acide acétique dont les ions sont H et CH3 COO, mais on connaît la vitesse de translation (Hittorf) de H par les mesures faites sur les acides forts, HCl par exemple, ainsi que v de CH3 COO au moyen des acétates, KCH3 COO par exemple. La somme de ces deux quantités donne la conductibilité moléculaire maxima (limite) de l’acide acétique HCH3 COO. Les mesures de résistance fournissent les valeurs u et v des différents atomes ou complexes d’atomes formant les ions. Les chiffres suivants sont extraits des mesures de Kohlrausch sur la conductibilité de différents électrolytes à 180; ils expriment ces vitesses (*) multipliées par io8.
- K AzH4 Na Li Ag H Cl Br I Fl
- 590 590 400 330 462 2900 620 605 626 226
- Az03 C103 CH3COO i/2Ba i/2Mg i/2Zn 1/2C11 OH 1/2SO4 616 530 340 506 450 410 420 1520 660
- Ostwald a fait dernièrement de nombreuses déterminations de ces vitesses de translation (c’est ainsi qu’on nomme u et v) à 250.
- Il a trouvé que la vitesse de translation de l’anion d’un acide organique est d’autant plus petit que le nombre d’atomes contenus dans l’anion est plus grand. Elle est maxima pour le ion tétratomique CH02de l’acide formique (55,9. io-7) et minima pour l’ion de 28 atomes (C14H10AzO3) de l’acide phtaleïnique (29. io-7). Pour lésions de 16 atomes des acides valérianique (C3 H9 02), amidobenzoïque (C7 H6 Az 02), nitrobenzoïque (C7 H4 Az 04) et phénylpropionique (C9 H702) ces vitesses sont 33,5.io~7, 35,1.io-7, 34,6.io-7 et 33,2. io~7. A la différence de 12 atomes entre CH02 et ces ions correspond une différence de vitesse de 22.1 o-7; cette différence est par contre plus faible, 4,9. io~7 entre les ions de 28 et ceux de 12 atomes. Ainsi, quand les ions sont très complexes, la diminution de vitesse due à chaque nouvel atome est très faible.
- (9 bn nomme aussi ces vitesses de translation, la conductibilité moléculaire des ions, puisque la somme de ces valeurs pour deux ions est égalé à la limite de la conductibilité moléculaire.
- XIX
- Calcul des conductibilités des solutions. — La valeur limite de la conductibilité moléculaire est une propriété additive (Kohlrausch).
- t.
- Pour calculer la conductibilité d’uno solution, il suffitde connaître son degré de dissociation; celui-ci varie avec les differents groupes de substances et surtout pour les acides faibles et les bases. Dans certains groupes de sels la chose est plus simple, car a est pour chaque groupe à peu près indépendant de la composition du sel. Les sels formés par les métaux monovalents (K, Na, Li, A g, AzH4, etc.) et les acides monobasiques (HCl, HBr, HL, HCAz, H Fl, HAz02, HC103, HCH3COO, etc.) constitue à ce point de vue un groupe naturel très vaste. Un autre groupe voisin est formé par les sels de Ca, Sr, Ba avec les mêmes acides et on peut y ajouter ceux des métaux cités plus haut avec quelques acides bibasiques (Kohlrausch a étudié H2 S04 et C02). Voici les valeurs de a calculées des nombres de Kohlrausch sur ces électrolytes à différentes concentrations et à 180.
- Degré de dissociation
- Concentration gr. I gr, II
- 0,001 0,98 o,95
- 0,01 0,03 0,87
- 0,03 0,90 0,81
- b. 1 0,84 0,71
- o,5 o,73 o,55
- A l’.aide de ces valeurs de a et des nombres trouvés plus haut pour u et v, on peut calculer très approximativement la conductibilité d’une solution déterminée.
- Par exemple, pour une solution de la concentration 0,01 d’acétate de potasse KCH3 COO, on a pour K, u = 59 X io~7, pour CH3 COO, v = 34 X io-7, d’où u + v — 93 X io~7; cette substance ; faisant partie du groupe I, a = 0,94; la formule (14) donne
- L = 0,01 x 0,94 x 93 x 10-f = «7,10-9
- nombre trouvé par Kohlrausch.
- ' La valeur de a étant à peu près constante pour un même groupe et une concentration déterminée,-il en résulte que *u et an sont aussi constants
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- pour la même concentration et on a pour ce groupe
- X = a u -fa v (16)
- ce qui permet de calculer X quand on connaît a u et a.v pour chaque ion. C’est Kohlrausch qui a trouvé le premier l’exactitude de cette relation (pour une concentration d’environ 0,2) et il crut pouvoir désigner par aw et a.v les vitesses de translation des ions à cette concentration. Mais ceci conduit à de grandes difficultés car on obtient pour le même ion, K, par exemple, des vitesses différentes suivant que l’on part d’un sel du premier ou du second groupe. Ainsi Kohlrausch a donné pour K deux valeurs, K = 48 (ier groupe) et 1/2 K2 40 (2e groupe). Les acides faibles et les bases présentent des anomalies inexplicables.
- Ces difficultés disparaissent, comme nous l’avons vu, dès qu’on fait usage du principe de la dissociation et nous trouvons ainsi, comme conséquence de cette théorie que la valeur limite de la conductibilité moléculaire d’un électrolyte est égale à la somme des vitesses de translation des deux ions. On dit, pour ce motif, que la [conductibilité moléculaire pour une dilution infinie est une propriété additive parce qu’elle peut être exprimée comme la somme des valeurs correspondantes des deux ions.
- XX
- Propriétés optiques additives. — Couleur, pouvoir rotatoire (Oudemans).
- On connaît un assez grand nombre d’autres propriétés additives des électrolytes et entre autres, le fait que les propriétés optiques (couleur et pouvoir rotatoire) qui caractérisent un électrolyte sont la somme des mêmes propriétés du ion positif et du ion négatif. Ainsi, tous les sels d’une matière colorante organique (phénol-phtaleïne) donnent la même coloration (rouge pourpre) à leurs solutions. D’après la théorie de la dissociation, cela provient du fait que les cathions libres qui sont les mêmes pour tous ces sels, produisent la coloration; par contre l’acide de ces sels, (le phénolphtaléine) n’est pas coloré parce qu’il est très peu dissociée, et le cathion coloré ne se trouve qu’en très faible quantité dans une solution aqueuse de cet acide. De cette manière on peut expliquer le fait très commun que la solution
- aqueuse d'une base d’un acide organique et faible (peu dissocié) ait une couleur différente de celle qui caractérise les sels qui sont, en général, très dissociés de cette base ou acide.
- On peut aussi faire varier considérablent la coloration d’une solution saline, en changeant le dissolvant, les solutions aqueuses étant très dissociées, les solutions éthériques ou benzémiques, par contre, n’étant pas sensiblement dissociés.
- On explique delà même manière que les solutions diluées de différents sels d’un même alcaloïde produisent presque la même rotation du plan de polarisation de la lumière lorsqu’elles renferment la même quantité d’alcaloïde (loi de Oudemans). Ces sels sont tous presque complètement dissociés et contiennent ainsi une égale quantité de substance active au point de vue optique (ion qui correspond à l’alcaloïde).
- SVANTE ArRHENIUS
- (A suivre.)
- CHEMINS DE FER
- ET TRAMWAYS ÉLECTRIQUES (*)
- La voie du tramway électrique de M. Vaughan appartient au type à canalisation souterraine : son inventeur s’est efforcé d’en diminuer le prix d’établissement tout en assurant aux conducteurs canalisés un isolement presque parfait.
- A cet effet, les conducteurs CC sont (fig. 1 et 2) éclissés et fixés dans des isolants en poterie BB au moyen de coins c' à joints de dilatation. Les isolateurs BB sont vissés sur des gougeons assujettis eux-mêmes aux traverses a' de la partie inférieure du canal a2, et abrités, ainsi que les conducteurs, par un caniveau supérieur A, dont l’ouverture a laisse passer la brosse de contact.
- Pour les applications aux « Elevated railroads » analogues à ceux de New-York, dont la voie est d’elle-même parfaitement isolée, M. Vaughan fixe directement les isolateurs aux traverses, et les abrite par des canivaux en bois, qui n’ont [rien à supporter.
- La voie de M. Kincaid appartient aussi au type
- (>) La Lumière Electrique, 4 mai 1889.
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- Fig 1 et S. — Voie Vaughan
- Fig. 11.— Ferranti, transmission par vis 3ans fin
- Fig. S et 4. — Voie Kineaid
- Fig. 8>( 9 ot 10. — Van Depoele
- S -i— - i J m • • I O o \ O O j j j Q o-0!0 °l° °;° ° ï
- P**
- ^ y
- Fig. b) 6 et 7. — Aigu\liage Kineaid
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- souterrain. Le collecteur passe (fig. 3 et 4) entre les rails bb, et vient toucher les contacts logés à des intervalles convenables dans des boîtes H', comprises entre deux arceaux rapprochés. Ces arceaux H' ontune forme telle que la branche D qui supporte la roue du tramway est presque au droit du rail b, tandis que l’autre bras est écarté du rail h' de façon que les contacts soient protégés beaucoup mieux que s’ils étaient sous l’ouverture c. Le courant est amené aux contacts par un câble enfermé dans un tuyau isolé 1. Le caniveau est fermé, entre les arceaux, par des plaques de tôle /, et l’on a facilement accès aux contacts en soulevant les couvercles H.
- Les figures 5, 6 et 7 représentent un aiguillage de la voie Kincaid. Lorsqu’on veut maintenir le train sur la voie on dispose l’aiguille Q dans la
- Fig. 12 et 13. — Ferrant), transmission concordante
- position inverse de celle indiquée sur les figures en pointillés en amenant le levier y dans la position indiquée sur la figure 7. Cette manœuvre commence par soulever l’aiguille Q, par l'extrémité du levier W2, pivotant autour de w comme point fixe, puis, le mouvement se prolongeant, l’ensemble du levier W2 et de l’aiguille pivote autour de l’articulation u du support U, de manière à appliquer l’aiguille sur le rail b1.
- Lorsqu’on lâche le levier y, un ressort V ramène automatiquement l’aiguille sur b, dans la position indiquée sur les figures 5 à 7, et le .train passe de b sur bt. Dans cette position de l’aiguille, le support U abandonne la pointe Q, qui n’a plus à soutenir le poids de la roue, et ses plans inclinés (fig. 5) permettent aux collecteurs de le franchir facilement.
- M. Van Depoele reste au contraire fidèle au système de transmission du courant au locomoteur par des câbles suspendus à des poteaux télégraphiques. Les figures 8, 9 et 10 représentent un de ses derniers types de porte-galets destinés à des-
- servir deux câbles : un pour l’aller et l'autre pour le retour. Les galets dont le roulement sur ces câbles constitue la prise du courant sont portés par deux bras H H', articülés à l’extremité d’une longue tige flexible en lames d’acier F, qui est,
- Fig. 14. — Sandron
- elle-même, montée en D sur un pivot porté par le toit de la voiture.
- Les bras H H’, isolés l’un de l’antre et communiquant respectivement avec les conducteurs d'aller et de retour, sont maintenus par des ressorts h et appuyés sur les câbles par l’effort de soulèvement que le ressort e imprime à la tige F. L’ensemble constitue un système de contacts très uniformément appliqué, par le jeu combiné des ressorts e et b, sur les câbles dont ils suivent facilement toutes les ondulations.
- M. De Ferranti a récemment proposé le mode de transmission assez compliqué représenté par la figure 11, qui consiste à communiquer le mouvement de la réceptrice aux roues du locomoteur par des vis sans fin A,, montées sur l’arbre A de la réceptrice, et engrenant avec des roues D, reliées aux essieux par des ressorts en spirale E, et supportées par des galets de roulements G.
- La disposition représentée par les figures 12 et 13 est, au contraire, très ingénieuse car elle s'adapte fort bien aux réceptrices à courants alter-
- Fig. 15. Sandron, détail de l’embrayage
- natifs de M. de Ferranti dont l’armature et les inducteurs tournent les uns dans les autres en sens opposés. L’armature conduit le cône A et les inducteurs, le cône B qui mène celui des essieux C.
- Dans la position des courroies indiquéesjjg. 12 A tourne lentement, B et C très vite; l’inverse a lieu dans la figure 13; mais la vitesse relative
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de A par rapport à B reste invariable, de sorte que l’on peut faire varier à volonté la vitesse des trains (C) sans troubler en rien la concordance préétàblie de phases de la réceptrice (A B) et de la génératrice.
- M. A. Sandron transmet (fig. 14) le mouvement de l’arbre A de la dynamo aux essieux par des pignons D; entraînés par A lorsque la came I, actionnée par le conducteur, permet au ressort F d’appuyer, par G, le cône de friction e (fig. 15), sur l’embase extérieure E', et de serrer ainsi D entre les embrayages E'et E2. La mise en marche du locomoteur se fait donc graduellement par friction au moyen de la réceptrice lancée à sa vitesse normale.
- Le système récemment proposé par M. Dolbear pour le transport électrique des colis postaux est fondé sur l’utilisation directe de l’attraction des solénoïdes. Le transporteur, porté sur un rail unique par deux roues, est en acier magnétisé ; il traverse successivement une série de solénoïdes auxquels le courant arrive par le rail pour en sortir par le fil L (fig. 16 et 17) lorsque le commutateur N S ferme le circuit.
- Ce commutateur est constitué essentiellement par un barreau aimanté disposé de manière, qu’à l’entrée du transporteur, le pôle sud, par exemple,
- Fie. 16
- de ce véhicule vienne, en repoussantle pôlesud du barreau N S, appuyer ce barreau sur le contact C et fermer le circuit. Mais, dès que la moitié environ du véhicule a franchi le solénoïde, les actions de ses deux pôles s’équilibrent sur le barreau,qu’un ressort, ramène à sa position d’équilibre en rompant le.circuit.
- Cette rupture a lieu avant que la moitié du véhicule n’ait franchi le solénoïde, pour éviter que l’extra-courant de rupture, de même sens que le
- courant principal, n’agisse comme un frein sur l’arrière du transporteur.
- Aux stations, l’arrêt se fait automatiquement, par l’action même du solénoïde sur l’arrière du véhicule ; il suffit, pour cela, de disposer le con-
- tact C de manière qu’il reste fermé, aux stations d’arrêt, pendant toute la durée du passage du transbordeur.
- Une fois lancé, le transporteur n’exige que peu de force pour conserver sa vitesse, de sorte que l'on peut diminuer entre les stations l’importance des solénoïdes; en outre, la force contre-électromotrice induite dans ces solénoïdes par le passage des transbordeurs y règle automatiquement l’intensité du courant à la valeur nécessaire pour maintenir la vitesse normale.
- Gustave Richard
- LEÇONS DE CHIMIE Ç).
- LES MÉTAUX (suite)
- FER
- Poids moléculaire, inconnu. Poids atomique, Fe = 56
- j. . , , \ Chimique........... 28
- quiva en s j Éiectrochirqique.. 0,2901 milligr. -
- Historique. — Le fer n’est pas le métal le plus anciennement connu. Le cuivre semble l’avoir précédé; on sait, en effet, que l’âge d’airain a succédé directement à l’âge de pierre. Toutefois, d’après les historiens, il est certain que l’usage du fer était très répandu chez les Romains, plus de mille ans avant notre ère.
- (!) La Lumière Électrique, du 17 août 1889.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ ....... ' 469
- État naturel. —Ses principaux minerais sont :
- i° La sidèrite ou fer météorique; fer natif, contenant 90 0/0 de ce métal environ, uni au cobalt et au nickel ;
- 20 Le carbonate de fer C03Fe, associé avec des proportions variables de carbonate de manganèse ;
- 3° Les oxydes comme: l’oxyde noir magnétique Fe2 O3 ;1 le sesquioxyde cristallisé (fer oligiste), ou compact et rouge (hématite) Fe2 O3 ;
- 40 Les pyrites ou bisulfure de fer Fe S.
- Préparation et extraction. —Les minerais de fer, autres que les oxydes, sont amenés à l’état d’oxydes au moyen du grillage; cette opération a également pour but de les rendre moins durs et d’éliminer certaines matières étrangères, comme l’acidecarbonique lorsqu’on traite les carbonates, le soufre, lorsqu’on traite les pyrites. Les oxydes, ainsi formés et desséchés, sont réduits par le carbone, soit au moyen de la méthode catalane, soit plus général ement par la méthode du haut fourneau.
- Dans la méthode catalane, la température n’est pas assez élevée pour faciliter la combinaison du fer au carbone, aussi obtient-on avec elle du fer pur, représentant 30 0/0 de la quantité contenue dans le minerai.
- . 11 n’en est pas de même avec la méthode du haut fourneau où la carburation du fer se réalise. Le produit obtenu avec ce second procédé est de la fonte.
- Affinage de la fonte. — La fonte diffère du fer doux par certaines proportions de carbone contenues dans le métal à l’état combiné ou seulement dissiminé dans la masse (graphite). Elle contient souvent du silicium, du soufre, du phosphore et accidentellement du manganèse, du titane, du chrome, du tungstène, etc.
- Les métalloïdes comme le silicium, le carbone plus facilement oxydables que le fer lui-même, peuvent être éliminés sous l’influence de l’oxygène de l’air ou de l’oxyde du fer mélangé à la masse, lorsque la température est suffisamment élevée. Le phosphore s’éliminera également par oxydation toutes les fois que la proportion de silice dans les scories n’excèdera pas 30 0/0.
- Cet affinage s’opère au charborf de bois dans des foyers rappelant ceux que l’on emploie dans la méthode Catalane ou à la houille dans les fours à puddler.
- C’est ainsi qu’on opérait jusqu’en 1830; la sole en sable argileux rendait les scories très silicieuses ; aussi n’arrivait-on à éliminer qu’une faible partie de phosphore.
- On obtint, à partir de cette époque, de meilleurs résultats en remplaçant les parois en briques des fours simples ou en sable des fours à puddlers par des parois métalliques, garnies d’oxyde de fer et convenablement refroidies. On éliminait ainsi les 8/10 du phosphore que contenait la fonte.
- Les mêmes inconvénients relatifs à la déphosphoration étaient constatés dans les nouveaux procédés Bessemer et Martin Siemens. Toutefois M. Gruner, en revêtant ces fours de briques formés d’un silicate calcaire très basique, obtint une élimination complète du phosphore. Plus récemment M. Siemens, en combinant la méthode Catalane avec les procédés plus modernes, a pu obtenir du fer très pur directement et une scorie fluide.
- 11 opère sur une grande quantité de matière, mélangée avec des fondants appropriés aux matières étrangères contenues dans le minerai, et du charbon menu. Le tout est porté à une très haute température obtenue au moyen de gaz combustibles. La proportion de fer réalisée avec ces dernières dispositions est bien supérieure à celle que donne la méthode Catalane.
- Fer pur. — Le fer peut être obtenu à l’état chimiquement pur de diverses façons.
- {a) En réduisant par un courant d’hydrogène de l’oxyde de fer résultant de la calcination d’un mélange de sulfate de fer et de sulfate de sodium,
- (b) Par l’électrolyse d’une solution de sulfates de fer et de magnésie, la liqueur étant maintenue neutre au moyen du carbonate de magnésie.
- Aciers. — Les savants et les industriels n’ont pas toujours été d’accord sur la définition des mots fer et acier.
- On sait que lorsque le fer contient du carbone en quantité appréciable, mais non suffisante pour qu’il puisse être considéré comme de la fonte, il présente certains caractères comme la fusibilité, la trempe que n’offre pas le fer pur ; on donne le
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nom générique d’acier à cette qualité du métal, intermédiaire entre la fonte et le fer.
- Nous reviendrons prochainement sur cette définition lorsque nous traiterons dans un article spécial de la métallurgie du fer.
- Propriétés physiques du fer pur. — te plus tenace de tous les métaux. 11 ne fond qu’à une haute température, encore faut-il qu’il soit exempt d’oxyde. 11 a lapropriétédesesoudersurlui-même au rouge blanc. Densité : 7,84 ; chaleur spécifique, 0,11 ; chaleur atomique, 6,3.
- Volume atomique : 7,2; conductibilités : calorique, 11,91 ; électrique, 12,25 ; celles de l’argent étant 100 ; coefficient de dilatation du fer forgé, 0,0001187.
- Dureté : rayé par le verre, raye le spath d’Islande .
- Constantes thermiques : proto, 50,8 ; per, 58,2.
- Propriétés chimiques. — L’action de l’oxygène est nulle à la température ordinaire. Le fer s’oxyde à l’air humide. On le préserve de cette oxydation en déposant à sa surface une couche de zinc (fer galvanisé), Chauffé au rouge il s’oxyde; il brûle au rouge blanc.
- Il décompose l’eau au rouge; il se forme dans cette réaction de l’oxyde magnétique..
- 3 Fe + 4 H8 O = Fe3 O4 + 8 H
- 11 est attaqué par les acides. Avec l’acide sulfurique concentré et chaud, il se forme du sulfate de fer, et il se dégage de l'anhydride sulfureux
- Fe + 2 SO4 H-5 = SO4 Fe + SO8 + 2 H8 O
- Lorsque l’acide sulfurique est étendu et froid, il y a dégagement d’hydrogène
- Fe + SO‘ H8 = SO4 Fe + H8
- Analyse. — Le fer fait partie du quatrième groupe analytique. Les sels de fer au maximum précipitent en bleu le ferrocyanure de potassium, lessels de fer au minimum précipitent en bleu le ferricyanure de potassium. On dose le fer à l’état d’oxydes.
- Les sels de fer au minimum se dosent au moyen de la liqueur titrée de permanganate de potasse.
- Chaleurs de formation des composés du fer
- Noms des composés Formules Poids Clialours dégagées
- moléculaires mesurées calculées
- Protoxyde... Fe O.* 72 60,0 (S)
- Peroxyde.... Fe8 O3 160 191,2(S) 269 (S) —
- Ox. magnét.. Fe3 O4 23- —
- Chlorure prot Fe Cl8 127 100 IOO
- Chlorure per. Fe8 Cl« 323 255,4 255,6
- Stilfim? Fe S 88 23, «(S) 18,4 (Sj 94
- Séléniure.... Sulfate Fe Se Fe SO4 >35 'S2 94,4
- Persulfate.... Fea ISO»)3.... 400 234 239 .
- Remarques. — i° Les chaleurs de formation affectées de l’indice (S), correspondent aux composés à l’état solide ;
- 20 La chaleur calculée du persulfate est déduite de la chaleur de formation du sulfate de potasse et de la constante thermique 58,2, qui s’applique aux sels de fer au maximum.
- COBALT
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, Co = 58,7
- Eauivalents ! Çhimicll,e...... 29>5
- ^ ) Électrochimique.. 0,306 milligr.
- Historique. — Les minerais de cobalt sont connus depuis longtemps. Brandt, en 173.3, et plus turd Bergmann, en 1780, réussirent à isoler le métal.
- État naturel.— On rencont e dans la nature : Le Speiss hobalt, en Saxe, qui est un arseniure de-cobalt CoAs2. Le glauç hobalt, en Suède et Norwège, un arséniosulfure Co As2, Co S2. Le cobalt terreux noir, qui n’est autre qu’une combinaison d’oxydes de cobalt et de manganèse.
- Préparation. — On obtient le cobalt à l’état de pureté par la calcination de son oxalate et par la réduction de son oxyde au moyen de l’hydrogène.
- L. Thompson le prépare en calcinant un mélange de deux parties d’oxyde pur avec une partie de crème de tartre.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 4_I
- Propriétés physiques. — Blanc, très malléable, très ductile, deux fois aussi tenace que le fer. 11 se laisse forger sans s'oxyder. Densité variant entre 8,5 et 8,7. 11 est magnétique. Chaleur spécifique, 0,11. Volume atomique, 7. Constante thermique, 53,4-
- Propriétés chimiques. — Les mêmes que celles du nickel.
- Analyse. — 11 fait partie du quatrième groupe analytique. Caractère distinctif : il communique aux fondants vitreux constitués par du borax ou un sel de phosphore, une coloration bleue intense.
- Chaleurs de formation des composés du cobalt
- Noms dos composés Formules Poids Chaleurs déjugées
- moléculaires mesurées calculées
- Protoxyde ... Co O 7=; 64 (S'
- Sesquioxyde. Co* O3 166 150,6 (S/ —
- Chlorure Co Cl* 130 94,8 94,8
- Sulfure Co S 9' 138 21,8 (S) 19,2 (S)
- Séléniure.... Co Se
- Sulfate ...... Co SO‘ >55 90,6 89,2
- NICKEL
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, Ni = 58,7
- Eüuivalents $ Çhimiclus.......... 29,5
- ^ ( Électrochimique.... 0,306 milligr.
- Historique. — L’existence de ce métal fut démontrée, pour la première fois, par Cronstedt, en 1751, dans le Kupjemichel des mineurs.
- État naturel. — 11 se trouve dans : la nickeline ou kupfernickel (arséniure de nickel NiAs), en Saxe, en Bohême ; la pyrite magnétique nickéli-fère ; les silicate, oxyde et carbonate de nickel ; enfin, dans le speiss, qui n’est autre qu’un des produits résultant du traitement de certains minerai de cuivre.
- Préparation. — On sépare par un premier grillage le nickel du cobalt. Ce dernier métal se retrouve dans la gangue, si l’on prend soin de mélanger le minerai traité avec du sable et un alcali.
- La matte que l’on obtient est purifiée au moyen 1 d’un second grillage, puis attaquée par l’acide sulfurique. Les sulfates qui résultent de cette dernière opération sont traités d’abord par du carbonate de chaux qui précipite le fer et le cuivre mé-
- langé au nickel. Ce dernier métal sera précipité ensuite à l’état d’oxyde au moyen d'un lait de chaux.
- Cet oxyde est mélangé avec du charbon fine-nement pulvérisé et porté à une très haute température. Le nickel résultant se trouve à l’état de fonte et livré tel quel au commerce.
- Les mattes de nickel obtenues à la suite de cette série d’opérations, peuvent s’affiner au moyen de Yélectrolyse. Elles servent d’anodes solubles ; l’électrolyte est un sulfate double de nickel et d’a-moniaque. Avec quelques précautions on obtient au pôle négatif un dépôt compact en lame, d’une épaisseur aussi grande que l’on désire.
- Propriétés physiques. — Blanc. d’argent : très malléable, très ductile. Il partage avec le fer, le cobalt, la propriété d’être magnétique. Il possède un magnétisme rémanant qu’il perd à une température de 350°. Fait remarquable, le maillechort qui contient de 20 à 30 0/0 de nickel, est dans certain cas complètement inactif, si on envisage son action sur l'aiguille aimantée. Densité : 8,82 ; chaleur spécifique : o, 11 ; chaleur atomique: 6,4 ; volume atomique : 6,8; constante thermique : 5,4. Moins fusible que le fer et plus fusible que le cobalt.
- Propriétés chimiques. — Moins oxydable que le fer. Il décompose l’eau en rouge et à la température ordinaire en présence de l’acide sulfurique, Lorsqu’il est mélangé au fer dans la proportion de 1/100 il prévient la rouille.
- Analyse. — Il fait partie du quatrième groupe analytique. On le dose à l’état d’oxyde. Son caractère distinctif est de laisser une masse spongieuse qui est attirée par l’aimant lorsqu’on le chauffe, mélangé avec du carbonate de soude au milieu d’une flamme réductrice.
- Chaleur de formation des composés du nickel
- Noms Poids Chuleurs de formation
- composés moléculaires mesurées calculées
- Oxyde Ni O 75 61,4(S)
- Sesquioxyde . Ni* O3 Iô6 122,3 (S) 6 3,6
- Chlorure Ni Cl* 130 01,6
- Sulfure Ni S 91 >9,4 (S)
- Sélhiiure .... Ni Se >58 18,4 (S) 87,6 —
- Sulfate Ni SO‘ >55 88
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- URANIUM
- Poids moléculaire, inconnu. Poids atomique, U = 120
- . . . , ( Chimique.........60
- Equ.valents ; Électrochimique.... 0,622 milligr.
- Historique, — Découvert, en 1789, par Kla -proth dans le pechblende.
- État naturel. — On signale sa présence dans le pechblende uronique ou sesquioxyde U2 O3 ; Yuranite ou phosphate double de chaux et d’urane. La chalkotite ou phosphate de cuivre et d’urane, l’uranosphérite, la walpurgine, etc.
- Préparation. — Au moyen du même procédé que le magnésium et les métaux alcalino-terreux, par la réduction de son chlorure au moyen du sodium.
- Propriétés. — Blanc : moins dur que l’acier, assez malléable. Densité : 8,4. Volume atomique : 6,5, H s’oxyde au contact de l’air, mais n’est pas altéré profondément. Combustible, il brûle en produisant un protoxyde. 11 ne décompose l’eau à la température ordinaire qu'en présence des acides. 11 se combine directement aux halogènes et au soufre. On le dose sous la forme d’oxyde salin U301.
- Les sels d’urane s’emploient dans la coloration des verres. On se sert de l’acétate d’urane pour doser l’acïde phosphorique.
- ( Cuivre,
- Quatrième section I Plomb,
- ( Mercure.
- Généralités. — Les analogies chimiques de ces métaux sont moins caractéristiques que celles que présentent entre eux les métaux des autres sections. C’est ainsi que, par auelques propriétés, le plomb se rapprocherait des métaux alcalino-terreux, le cuivre du fer.
- Tous les trois sont oxydables à l’air ; leurs oxydes sont réductibles par le charbon et l’hydrogène. Ps décomposent l’eau à une température
- élevée, nvfis très lentement.
- \
- CUIVRE
- Poids moléculaire, Cu = 63,5 Poids atomique, Cu = 63,5
- , \ Chimique....... 31,75
- Equiva en s j Électrochimique.. 0,329 milligr.
- État naturel. — Plus anciennement connu que le fer ; les Grecs et les Romains le retiraient de l’île de Chypre.
- On le trouve, à l’état natif, dans l’Amérique du Nord, au Chili, au Pérou, en Chine, au Japon, en Suède. A l’état de minerai, dans l’oxydule Cu20, dans l’Oural, le Chili, l’Amérique du Sud, l’Australie, les Cornouailles ; les hydrocarbonates ou azurite bleu *
- [2 CO3 Cu + Cu o H2 O]
- en Sibérie, dans les Cornouailles et à Chessy, près de Lyon ; la malachite ou carbonate vert
- (CO3 Cu -Î- Cu OH» O)
- en Sibérie, au Sénégal, dans l'Amérique du Sud ; la pyrite de cuivre, le minerai de ce métal le plus abondant
- (Cu* S, Fe» S3)
- que l’on rencontre à Christiana, Freyberg et dans l’Amérique du Sud ; les arseniosulfures et les moniosulfures associés aux minerais de nickel, cobalt.
- Préparation et affinage. — Le principe général qui sert de base aux procédés d’extraction du cuivre est la réduction de l’oxyde de ce métal par le charbon. Lorsque le minerai traité n’est autre que l’oxyde de cuivre, on opère directement la fusion du cuivre par réduction dans un fourneau à cuve et on obtient d’emblée un cuivre noir, impur, mais pouvant tel quel subir l’opération de l’affinage.
- Avec la pyrite on procède à une série de grillages et de fusions avant d’obtenir le cuivre noir, à moins qu’on ait affaire à des minerais très riches.
- Lorsque les minerais sont pauvres, il résulte des premières opérations un mélange de sulfure fer et de sulfure de cuivre auquel on donne le nom de mattes. Ces mattes deviennent de plus en plus riches en sulfure de cuivre.
- Le fer ayant plus d’affinité que le cuivre pour l’oxgène, passe dans les scories à l’état de silicate. On a soin d’ajouter au mélange d’oxyde et de charbon un fondant quartzeux afin d’augmenter l’affinité du fer pour l’oxygène. Finalement, le fer passe presque complètement dans les laitiers ; la dernière matte est presque entièrement consti-
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 473
- tué par du sulfure de cuivre et de l’oxyde. 11 suffira d’un dernier grillage pour transformer le sulfure de cuivre en oxyde, capable de fournir par la réduction du cuivre métallique.
- Affinage. — Le cuivre noir ainsi obtenu, contient du soufre, du fer, du plomb, de l’antimoine, du zinc, du nickel; il renferme aussi de petites quantités d’argent, qu’il peut être avantageux de retirer.
- La séparation de l’argent s’opère de deux façons différentes :
- i° Par liquation avec du plomb;
- 20 Par électrolyse.
- Le premier de ces procédés était le plus employé jusqu’à ces derniers temps.
- Les procédés d’affinage du cuivre par l’électro-lyse tendent à se répandre. 11 y a déjà eu un grand nombre d’applications; quelques-unes d’entre elles ont donné de bons résultats.
- Nous croyons que ce dernier procédé est appelé à un grand avenir, étant donné les perfectionnements de divers ordres qui peuvent y être apportés, soit dans l’établissement des cuves d’affinage, soit dans la force motrice du courant.
- Sans nous étendre longuement sur ce sujet nous dirons quelques mots sur les meilleures dispositions prises jusqu’à ce jour et des résultats ob-tats obtenus.
- Dimensions des électrodes. — L’électrolyse s’obtient dans de bonnes conditions lorsque les surfaces des électrodes sont telles qu’elles correspondent à une densité de courant de un ampère par décimètre carré.
- Solution. — L’électrolyte est formée d’une solution de sulfate de cuivre, presque saturée, dont la concentration et la composition doivent restées sensiblement constantes pendant toute la durée de l’opération.
- Énergie dépensée. — On sait que d’après l’équivalent électrochimique du cuivre, la quantité de ce métal déposé par heure pour 1 000 ampères est de 1 100 grammes environ.
- Je choisis cette unité de 1 000 ampères comme terme de comparaison, parce qu’elle est assez
- pratique industriellement. Les dimensions des cuves capables d’absorber cette quantité d’électricité ne sont pas exagérées et les rendent suffisam-, ment maniables.
- La différence de potentiel aiix bornes des cuves est de 0,3 de volt. Il suit de là que pour une production de 1 200 grammes par cuve et par heure . on dépense 30 kilogrammètres-heure.
- On a en effet :
- w Q.3 X 1000 = 9,8096
- Finalement, avec une machine d’une puissance de 30 kilogram mètres on dépose 30 kilogs environ de cuivre par jour.
- On voit la disproportion entre le travail mécanique apparent réalisé et le travail dépensé.
- En supposant en effet que le cuivre affiné ait à parcourir pour se fixer une distance de 1 mètre de bas en haut, il absorberait une quantité d’énergie 86400 fois plus petite que celle qui est dépensée par le courant.
- Mais combien ce rapport est plus élevé encore, si l’on songe que le cuivre ne parcourt que quelques centimètres en 24 heures et horizontalement
- Le champ des progrès à réaliser est vaste et nous ne nous avançons pas trop en assurant aux procédés électrolytiques un très grand avenir.
- Ajoutons que le cuivre du commerce Contient généralement des traces des métaux qui l’accompagnaient dans le minerais ; qu’il ne peut en être privé que par les procédés électrolytiques.
- Propriétés. — Rouge-jaunâtre. Fusible vers 1 ioo° Il émet des vapeurs au rouge blanc, il se volatilise sous l’influence de l’arc ou du chalumeau oxyhydrique. Densité 8,93.
- Coefficient de dilatation 0,00018, chaleur spéci-0,095. Conductibilité calorique 888, celle de l’argent était 973 et celle de l’or. 1000. Conductibilité électrique 93.1 celle de l’argent étant 100. Constante thermique 69,5.
- L’acide azotique le dissout avec dégagement de bioxyde d’azote ; l’acide sulfurique, à chaud et concentré, avec dégagement d’anhydre sulfureux, l’acide chlorhydrique avec dégagement d’hydrogène. ^
- Analyse. — Il fait partie du troisième groupe analytique; il précipite dans une liqueur acide au
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- moyen de l’hydrogène sulfuré et son sulfure est soluble dans le sulfhydrate d’ammoniaque. On le dose à l’état d’oxyde.
- Chaleurs de formation des composés du cuivre
- Noms Formules Toids Chaleurs dégagées
- des composés moléculaires mesurées calculées
- Protoxyde... Cu* O M2,8 42 (S)
- Bioxyde Protochlorure Cu O Cu* Cl* 79,4 197,8 40,4 (S) 7',2 (S) Z
- Bichlorure... Cu Cl*. '31,4 62,6 62,6'
- Protobromure Cu* Br* 286,8 52 (S) —
- Bibromure... Cu Br* 223,4 43,0 43
- Protoiodure.. Cu* I* 380 8 23,0 (S) —
- Protosulfure. Cu» S 158 20,2 (S) —
- Bisulfure Protoséléniur. Cu S Cu* Se 95 205 10,2 (S) 20,8 (S)
- Biséléniure... Cu Se 142 9,6 (S) 58,8 55,4 —
- Cu SO* '59 ' .87 “7 53,2
- Azotate Cu (Az Oa)*...
- PLOMB
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, Pb = 207
- , . . . ( Chimique........... 103
- bquiva en s | Électro-chimique. 1,0719 milligr.
- État naturel. —Très anciennement connu. On l’emploie depuis longtemps dans l’affinage de l’or et de l’argent. On le rencontre à l’état natif et d’oxyde.
- Le principal minerai est le sulfure de plomb PbS ou galène.
- Préparation. Il existe plusieurs procédés d’extraction de ce métal :
- i° Par grillage et réduction de l’oxyde et du sulfate formés; au moyen de charbon (a), ou du sulfure de plomb (b)
- 2 Pb O + C = CO» + Pb -|
- SO* Pb + C = SO* + CO* + PbJ (<7)
- fPb S + 2 Pb O = SO* + 3 Pb T LPb S + SO1 Pb = 2 SOS + 2 Pb J
- 2° Méthode par précipitation; en réduisant la galène fondue par le fer métallique.
- 30 Par une combinaison des deux méthodes précédentes.
- Affinage. — Cette opération varie-avec la nature
- des éléments étrangers ; elle consiste soit en une simple fusion, soit en une oxydation partielle.
- Extraction de l'argent du plomb argentifère. — 11 existe plusieurs procédés variant avec la richesse du plomb. Pour les plombs pauvres, nousciterons:
- i° Le pattinsonage, méthode imaginée par M. Pattinson, fondée sur ce fait que le plomb cristallise à une température plus élevée que l’alliage de plomb et d’argent contenant moins de 2,25 0/0 de ce dernier métal.
- 20 Le procédé de Karsten, perfectionné par Parker. 11 consiste à mélanger du zinc au plomb argentifère. Le zinc s’empare de l’argent et monte à la surface du bain.
- La coupellation est surtout employée pour les plombs riches.
- Propriétés. — Gris bleuâtre, éclat métallique prononcé lorsqu’il est fraîchement coupé. Fusible entre 330 et 3350. 11 distille à iooo°. Densité 11,37. Mou, il est rayé par l’ongle, très peu tenace. Coefficient de dilatation 0,000295. Chaleur spécifique 0,0314. Conductibilité électrique 7,7. Celle de l’argent étant 100. Conductibilité calorique 28,7. Constante thermique 61.6.
- Il s’altère au contact de l’air humide. Les acides faibles favorisent cette oxydation. 11 s’unit directement au soufre, au sélénium, au tellure, aux halogènes. 11 est sans action sur les acides étenduç, à l’abri de l’air.
- analyse. — Il fait partie du premier groupe analytique. 11 précipite par l’acide chlorhydrique. On le dose à l’état d’oxyde ou de sulfate.
- Chaleurs de formation des composés du plomb
- Noms Formules Poids Chaleurs dégagées
- composés moléculaires mesurées calculées
- Protoxyde.... Bioxyde Chlorure Pb 0 Pb O* Pb Cl* 223 367 401 5' (S; 63,2 (S) 7«,4 59 42 (S) '78 (S) 130 (S) 72.4 16.4 78,4 58,8
- Bromure Iodure Sulfure Bb Br* Pb 1* Pb S
- Séléniure .... Sulfate Pb Se Pb SO* 403 33' 72,8 69
- Azotate Pb (Az O»)* ..
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- MERCURE
- Poids moléculaire, Hg = 200 Poids atomique, Hg = 200
- 2. . . . \ Chimique........ 100
- quiva en s j Élec(roChimiqUe.... 1,036 milligr.
- état naturel. — Hydrargyrum ou vif argent, connu des anciens. On le rencontre à l’état nat'f ou sous la foi me de sulfur; ou cinabre.
- Les endroits ou s’opère plus particulièrement son exploitation sont Almaden, Idria, Landsbug, au Chili, en Chine, en Californie.
- Extraction. — Le mercure natif est livré au commerce après une simple purification mécanique, c’est-à-dire un filtrage, sous pression, à travers une peau de chamois.
- Le cinabre se traite par le grillage qui convertit d’abord le sulfure de mercure en oxyde et le décompose ensuite
- S Hg + O* = SO* + Hg _
- 11 se dégage de l’anhydride sulfureux.
- On le purifie par distillation ou en l’agitant en présence d’un liquide acidulé. Les métaux qu’il renferme étant tous plus électro-négatifs que lui, se dissolvent, alors que lui-même n’est que très faiblement attaqué.
- Propriétés. — Liquide à la température ordinaire, il se solidifie à — 40". Densité : 13,596; point d’ébulition : 360° ; sa vapeur est incolore. Densité : 6,976; coefficient .de dilatation : 1,00018; constante thermique : 71.
- 11 est presque inaltérable à l’air. 11 s’oxyde superficiellement et lentement vers 3500. 11 se combine directement avec la plupart des métalloïdes. 11 ne décompose l’eau ni à chaud, ni à froid ^n présence des acides ou des alcalis.
- Le meilleur dissolvant du mercure est l’acide azotique.
- Le mercure dissout un grand nombre de métaux et forme ainsi des combinaisons ou alliages auxquels on donne le nom d’amalgames.
- Analyse. — 11 fait partie du premier groupe analytique ; il précipite en blanc par l’acide chlorhydrique. On le dose à l’état métallique.
- Chah-tirs de formation des composes dit mercure
- Noms Formules Poids Cliulours dégagées
- composés moléculaires mesurées calculées
- Protoxyde.... Hg2 O 416 42,2(S)
- Bioxyde Hg O 2l6 31 (S) —
- Protochloruie Hg* Cl* 471 81,8(S) —
- Bichlorure ... Hg Cl* 271 39,6 59,6
- Protobromure Hg2 Br* 560 7°,4(S)
- Bibromure... Hg Br* 360 48,5 —
- Protoiodure.. Biiodure Hg* I* Hg M 654 45 4 47,6(S) 34 —
- Sulfure Hg S 232 19,8 (S) —
- Sébniure Hg Se 279 lô (S)
- Remarque : i° Nous n’avons donné, pour le mercure que les chaleurs de formation mesurées sauf en ce qui concerne le chlorure. Les chaleurs de formation, calculées d’après la constante thermique s’écartent, pour ce métal, beaucoup plus des quantités de chaleur mesurées que pour les métaux ou nous n’avions pas constaté déjà une concordance absolue ;
- 2" L’indice (S) rappelle que la chaleur de formation est rapportée à letat solide du composé. La constante thermique pour chaque métal, correspondant à l’état dissous, il n’y a pas lieu pour ces composés d’établir de point de comparaison avec ceux du potassium.
- (A suivre) Adolphe Minet
- TRAVAUX DU CONGRÈS INTERNATIONAL DES ÉLECTRICIENS 0)
- PREMIÈRE SECTION
- Unités et mesures
- La première communication est celle de M. Bjerknes sur l'analogie des phénomènes hydrodynamiques et électrodynamiques. On sait que ce physicien avait déjà présenté une série d’expériences au Congrès de 1881 ; ce sont ces anciennes
- (’) Le défaut d’espace r.ous oblige à ne donner dans ce numéro que les comptes rendus des trois premières séances du Congrès; nous donnons cependant par anticipation le résumé de la séance générale de clôture.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- expériences, augmentées de quelques expériences nouvelles que M. Bjerknes expose devant la première section du Congrès; il les réalise d’ailleurs chaque après-midi au Pavillon Norvégien du Champ-de-Mars.
- Disons en quelques mots en quoi ces expériences consistent.
- En admettant que le coefficient de viscosité superficielle est extrêmement petit, relativement au coefficient de viscosité intérieure et que la densité du fluide est très faible, il en résulte que le quotient du coefficient de viscosité intérieure par la densité est très grand ; en étudiant alors le régime d’un double système de sphères puisantes, on retrouve, en renversant les signes, la formule d’Am-père, ou plus simplement celle de M. Renard.
- Le reste de la séance de lundi est consacré à la dicussion de la proposition de M. Pellat, d’adopter un électrodynamomètre-balance comme instrument étalon pour la mesure de l’intensité des courants (voir le rapport de M. Pellat sur les unités de mesure).
- Sir William Thomson est opposé à la proposition de M. Pellat, la méthode électrolytique étant la plus facile et la plus exacte pour mesurer l’intensité d’un cou-ant. M. Thomson emploie, par exemple, la décomposition du sulfate de cuivre pour graduer ses balances électrodynamiques en observant les précautions recommandées par M. Th. Gray, son ancien assistant. Cet étalonnage ne présence aucune difficulté depuis 0,01 ampère jusqu’à 500 ampères Les petites corrections relatives à la densité du courant et à la température s’évaluent aisément; la précision est certainement de 0,0005. D’après M. Thomson le voltamètre suffit à toutes les exigences de la pratique.
- M. Mascart parle dans le même sens que M. Thomson, et M. Lippmann estime que la section doit réserver la proposition de M. Pellat et ne pas en saisir le Congrès.
- Quant à la mesure des potentiels, Sir W. Thomson insiste sur l’importance des étalons électrostatiques pour les mesures de hauts potentiels. Un électromètre pour des potentiels de 5 000 volts est aujourd’hui plus facilement réalisable qu’un elec-trodynamomètre.
- M. Lippmann attire l’attention de la première section sur les avantages d’un électromètre capillaire pour la mesure des forces électromotrices inférieures à un volt car tous les instruments de ,
- cette espèce sont comparables entre eux, sensibles et constants.
- Une même force électromotrice E exige dans tous ces appareils une pression comparable qui est
- la même fraction -2 de la hauteur primitive; en n
- outre, les électromètres capillaires en usage ont une sensibilité de 1/40000e de volt et pourraient être simplifiés si on, voulait les réduire au rôle d’instruments étalons.
- La seconde séance est ouverte par la présentation que fait M. Tan Aubel au Congrès des spirales de bismuth de MM. Lenard et Howard et de l’appareil de M. le professeur K. Angstrœm pour la mesure de l’intensité des champs magnétiques; cet appareil a été décrit dans un numéro récent du journal.
- Il établit que la relation entre l’intensité du champ magnétique et l’augmentation de la résistance électrique est méconnue, car on ne peut employer ni la formule de M. Leduc, ni les lois de MM. Righi et Goldhammer. Un calibrage de chaque spirale est donc nécessaire.
- M. Van Aubel démontre que les spirales de MM. Lenard et Howard pourront néanmoins être employées pour des essais industriels, et tout spécialement dans le cas de champs magnétiques intenses et étroits.
- Il décrit ensuite l’appareil d’Angstrœm, et recommande les méthodes de MM. les professeurs Stenger et Angtrœm, qui donnent une p.écision beaucoup plus grande que toutes les autres.
- M. S^arvady expose ensuite que le Congrès de 1881, en adoptant les unités pratiques, ne s’est pas préoccupé d’une unité pratique de champ magnétique.
- Cela tient à ce que la considération du champ magnétique n’était pas encore entrée dans le domaine de la pratique. Il n’en est plus de même aujourd’hui et il serait désirable qu’on fit choix d’une unité pratique de champ magnétique et qu’on lui donnât un nom.
- M. Szarvady propose de définir l’unité de champ magnétique comme celle du champ uniforme qui produirait une force électromotrice de 1 volt, dans un conducteur de 1 centimètre de. long coupant normalement les lignes de forces à la vitesse de 1 centimètre par seconde (E = H L V).
- Cette unité serait égale à io8 unités C. G. S.
- Les grandeurs usuelles de champ magnétique
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- pouvant être considérées comme comprises entre 100 et 15000 unités C, G. S., l’unité proposée serait trop grande, et l’unité employée usuellèment
- serait le sous-multiple yig ou le micro, unité pratique qui vaudrait 102 unités C. G. S.
- Le choix de l’unité pratique de champ magnétique entraîne celui de l’unité pratique de flux de
- (H S \
- E = ~y~ J, qui serait égale à io8 unités C. G. S. — Ici encore l’unité usuelle serait le sous-multiple de l’unité.
- Quelles que soient les unités pratiques que l’on choisisse, il faudra leur donner un nom. M. Szar-vady propose celui de :
- Gauss pour l’unité’ d’intensité de champ;
- Weber pour l’unité de flux de force.
- M. Guillaume parle ensuite de la nécessité d’adopter une pratique C. G. S. de pression.
- L’unité théorique est ia dyne : cm2, à laquelle on substitue la mégadyne : cm2. La pression exercée par une colonne de mercure de 1 centimètre à o°, située à 450 et au niveau de la mer, est, d’après les meilleures données actuelles :
- 15,596x980,= 13332,2$ dynes.
- Une mégadyne : cm2 est donc donnée, dans les mêmes conditions, par une colonne de mercure de 75,006 cm. L’incertitude de ce nombre étant
- d’environ —!—, on ne sort pas des limites per-10000
- mises en adoptant, comme unité pratique la pression donnée par une colonne de mercure de 75 centimètres de hauteur. M. Guillaume propose pour cette unité le nom de barie.
- M. GMzV/rwweprésente ensuite quelques considérations sur l’unification des notations. 11 rappelle les décisions prises par le Comité international des poids et mesures pour les unités métriques et propose d’adopter un systèmé analogue pour les unités mécaniques et électriques.
- Ce système consisterait à désigner chacune des unités : dyne, erg, hatie, watt, volt, ampère, farad, coulomb, joule, par deux initiales en minuscules romaines; l’ohm serait désigné par<o; les multiples et sous-multiples usuels seraient les suivants :
- Mega M, kilo h, milli m et micro
- M. Moser propose d’adopter, sous le nom de trop, ou tout autre, une unité d’entropie, définie par la formule :
- 1 joule = 1 trop X 1 degre centigrade,
- analogue à l’équation :
- 1 joule = 1 coulomb x 1 volt.
- M. Lippmann objecte à cette proposition que le degré centigrade n’est pas une unité absolue.
- M. Violle propose ensuite que la bougie employée dans les mesures électriques comme étalon
- photométrique usuel, soit prise égale au — de
- l’unité absolue de lumière adoptée par la conférence internationale de 1884. Cette bougie, très voisine de celle dont on se sert couramment, et sensiblement égale au dixième de la Carcel, se nommerait la bougie décimale.
- Cette proposition mise aux voix, est adoptée à l’unanimité.
- Disons enfin que toutes les questions relatives aux unités ont été renvoyées à une commission spéciale nommée par la première et la deuxième section.
- Dans la séance de mercredi M. Wtiilleumier a rendu compte de la détermination de l’ohm qu’il a effectuée parla méthode électrodynamométrique proposée par M. Lippmann.
- Le conducteur dont on a déterminé la résistance est un ruban de maillechort de 35,72 m. de longueur 1 cm. de largeur et 3 mm. d’épaisseur. Sa résistance a été trouvée à 190 C., égale à :
- 0,301889 x 10" unités C. G. S
- Elle a été ensuite mesurée en ohms légaux au bureau international des poids et mesures, à l’aide de trois copies de l’ohm-étalon, groupés en quantité, et trouvée égale à :
- 0,302650 ohm.
- On en déduit la valeurde l’ohm vrai, lequel est représenté par la résistance à o° d’une colonne de mercure de 1 mm2 de section et 106,27 cm, de longueur.
- La sensibilité de cette méthode est très grande
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et peut atteindre facilement —Sa précision
- n’est limitée que par la perfection avec laquelle sont construites les bobines, qui ne portentl’une et l’autre qu’une seule couche de fil. Elle peut être
- évaluée à ^ Pour cette détermination.
- 2500
- M. Preece propose que le watt ou puissance dépensée par un courant de 1 ampère dans un conducteur entre les extrémités duquel existe une différence de potentiel de 1 volt soit adopté comme unité pratique de puissance.
- Le kilowatt est alors l’ergdix par seconde qu’il avait déjà proposé en 1881.
- M. Preece propose de prendie pour unitéd’éclai-rement, sous le nom de Lux, l'éclairement produit par une lampe Carcel aune distance de 1 mètre ; c’est pratiquement le mêmé éclairage que celui qui est fourni par une bougie anglaise à un pied de distance.
- DEUXIÈME SECTION
- Applications industrielles.
- La première communication de la séance de lundi est de M. Crova.
- Sur la photométrte des lampes à incandescence. — M. Crova demande que le Congrès s’entende au sujet de la photométrie des lampes à incandescence. 11 demande que l’on définisse :
- i° Le régime normal d’une lampe à incandescence (voltage) ;
- 20 La teinte;
- 3° Le pouvoir éclairant.
- Si l’on construit les courbes du pouvoir éclairant des diverses radiations d’une lampe Carcel et du soleil en fonction des longueurs d’onde, on trouve une ordonnée commune correspondant à une longueur d’onde de 582 millionième de millimètre. On peut la réaliser pratiquement en faisant passer le rayon lumineux à travers une solution définie de chlorure de nickel et de chlorure de fer. 11 serait alors possible de comparer les pou-
- voirs éclairants des différentes sources lumineuses rapportés à cette teinte.
- Quant à la comparaison des teintes elle s’effectuerait alors facilement en comparant les valeurs du rouge, lorsque les pouvoirs éclairants sont égaux, et que la longueur d’onde choisie est de 557, produite par un verre à l’oxydule de cuivre.
- Les teintes rouges du soleil et de la lampe Dru-mond, rapportées aû’ bec carcel, sont respectivement à 0,5 et 0,94. .
- La teinte rouge étalon serait à déterminer entre ces deux limites.
- Pour une même lampe à incandescence de 30 à 90 watts, la teinte varie de 1,33 à 0,88.
- L’intensité lumineuse horizontale serait déterminée en communiquant un mouvement de rotation à la lampe, afin d’obtenir un foyer tmiforme.
- On pourrait alors définir le régime normal d’une lampe à incandescence, le régime avec lequel on aurait la teinte de la Carcel ou toute autre unité déterminée.
- Pour les lampes à arc, il suffirait d'employer la cuve correspondant à l — 582, et le photomètre à diffusion.
- A la suite de cette communication il est décidé qu’une discussion aurait lieu l’après-midi et à laquelle participeraient tous ceux que cette question intéresse. Cette commission spéciale a présenté alors à la séance de mardi la résolution suivante:
- Le degré d’incandescence d'une lampe est le quotient des intensités relatives à la Carcel des radiations de longueur d’onde 1 = 656.
- Pour le déterminer, la lampe est comparée à une Carcel et l’on place devant l’œil une cuve remplie sous une épaisseur de 5 mm. d’une solution de chlorure de nickel et de fer laissant passser une lumière dont la longueur d’onde .est voisine de ^ = 582: soit a l’intensité de la lampe dans ces conditions. La même mesure est recom--mencée en plaçant devant l’œil un verre rouge laissant passer une lumière dont la longueur d’onde est voisine de A = 657 ; soit b l’intensité de la lampe dans ces nouvelles conditions; le rapport | est le degré d’incandescence.
- Cette resolution étant adoptée, la deuxième section émet à l’unanimité les deux vœux suivants
- Premier vœu : L’indication de la puissance lumineuse d’une lampe doit être accompagnée de celle du degré d’incandescence auquel correspond cette puissance ;
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- Deuxième vœu : Si cette puissance est donnée en bougies il convient que ce soit en bougies décimales (l), valant un vingtième de l'étalon absolu de lumière défini par le Congrès de 1881.
- Après cela M. Crova indique quelle est la composition delà solution donnant la longueur d’onde 582. On prend 22,321 gr. de perchlorure de fer et 27,191 gr. de chlorure de nickel pur cristallisé. Le tout est dissous dans l’eau distillée à 150 C. 11 faut avoir soin de ne pas filtrer et de saturer de chlore la solution pour assurer la conservation du liquide; la seconde expérience destinée à donner la teinte est faite avec un verre rouge laissant passer la longueur d’onde 657.
- M. Macè de Lépinay rappelle ensuite la relation qu’il a donnée en 1884 (') entre l’intensité totale d’une source lumineuse et les comparaisons photométriques entre les radiations rouge et verte; cette relation est la suivante
- I = aA + 6B
- I étant l’intensité totale, A et B les intensités des rayons rouge et vert, a et b deux coefficients à déterminer par l’expérience.
- On peut aussi comparer des radiations rouge et verte en employant des tiges noires très fines sur fonds blancs.
- Avant de continuer le compte-rendu de la séance de mardi, il faut mentionner une communication faite à la séance de lundi par M. Bède de Bruxelles sur la combinaison du chauffage à la vapeur ou à l'eau avec l’éclairage électrique. En voici un court résumé.
- On peut utiliser la chaleur perdue d’un moteur à gaz ou d’un moteur àvapeur sans condensation, pour le chauffage d’un édifice que l’on veut éclairer par l’électricité. La difficulté résultant de ce que l’on éclaire pas que pendant la soirée, tandis que l’on doit chauffer toute la journée, peut être vaincue à l’aide d’accumulateurs que l’on charge pendant le jour et qui, le soir, concourentà l’éclairage des dynamos.
- On peut régler à volonté la durée du chargement des accumulateurs, en intercalant des résistances dans les inducteurs des dynamos, de manière à réduire leur débit sans modifier la tension, de sorte que l’on peut avoir un chauffage
- aussi continu qu’on le désire. Les frais d’établi ;se-ment d’un éclairage et d’un chauffage ainsi combinés sont à peu près les mêmes que ceux d’un éclairage et d’un chauffage séparés, parce que le coût de la batterie d’accumulateurs est compensé par les réductions à faire sur les générateurs, les moteurs et les dynamos dont la puissance peut être diminuée de moitié. Pour la même raison, les frais de combustible et de graissage sont notablement réduits et l’expérience a montré que ce mode d’emploi des accumulateurs procure une économie sensible en même temps que la régularité d’éclairage.
- On pourrait faire la même application auxdyna-mos mues par des moteurs à gaz, en employant la chaleur absorbée par l’eau des enveloppes de ces moteurs à produire un chauffage à circulation d’eau.
- Après la discussion relative à la photométrie, M. Silvanus P. Thompson, a fait une communication sur les transformateurs à courants continus.
- Après avoir dit quelques mots sur l’historique des transformateurs à courants continus il donne quelques formules relatives au fonctionnement de ces appareils.
- Si on appelle :
- ex et e2 les différences de potentiel aux bornes des circuits primaire et secondaire ;
- E, et Eo les f. é. m. développées dans les circuits primaire et secondaire ;
- cü! et (ü2 les vitesses angulaires;
- 4», et <I>, les flux traversant les deux circuits;
- Cj et C2 les nombres des conducteurs extérieurs des circuits primaire et secondaire ;
- Rj et R2 les résistances des armatures ;
- 4 et 4 les intensités des circuits primaire et se-daire
- On a
- = E2 — Ri /’ 1 Ei = toi Ci 4>i E2 = (02 C2 <I>2 e2 = E2 — R2 12
- Pour une bonne machine 4>i = 4>2 et tox = w2.
- Es _ Ca
- El Cl
- Si l’on néglige les phénomènes d’hystérésis, courants de Foucault, etc., on a sensiblement
- (4) Cette dénomination a été proposée par M. R.-V. Picou. v1) La Lumière Electrique, vol.
- Ea iî = Ei n
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- d’où
- Es Cs _ m
- Ei Ci 12
- et finalement
- e2=,‘g_[R2+Ri(g)2]/2
- ou
- Pi étant la puissance électrique fournie au circuit primaire.
- M. Silvanus Thompson fait remarquer que les transformateurs à courants continus ont déjà reçu une application àlpswich ; la différence de potentiel aux bornes du circuit primaire est de 1 500 volts et celle aux bornes du circuit secondaire de 100 volts, et tout permet de croire qu’ils recevront rapidement un grand développement industriel.
- M. Maurice Leblanc communique ensuite, à la seconde section, le résultat de ses travaux sur les moteurs à courants alternatifs dont nos lecteurs ont déjà eu la primeur. A la suite de cette communication, M. Gisbert Kapp ajoute que, selon lui, les dynamos ordinaires alternatives constituent des moteurs satisfaisants, qui ne prennent une vitesse dangereuse que lorsque la machine a une charge triple de celle normale. 11 cite une expérience effectuée par M. Mordey, avec 2 dynamos sans fer, de 50 chevaux tournant à 600 tours par minute. Les inducteurs de la réceptrice étaient actionnées par des accumulateurs jusqu’à ce que le moteur ait atteint sa vitesse normale, puis par une machine à courants continus, calée sur le même axe que le moteur.
- M. Forbes fait remarquer que ce procédé pour actionner les inducteurs ne conviendrait pas pour les distributions chez des particuliers.
- M. Gisbert Kapp cite également des expériences de M. Ferranti qui a fait tourner des dynamos alternatives ordinaires sans fer, et a constaté qu’il était difficile de détruire le synchronisme.
- \
- La séance de mercredi a été consacrée en entier à une discussion sur les accumulateurs.
- Elle est ouverte par un mémoire de M. Cromp-
- ton sur les règles générales à suivre dans l’établissement des batteries d’accumulateurs destinés à alimenter une station centrale, dans le cas particulier où les accumulateurs sont placés en série sur la ligne et où le courant est distribué à basse tension.
- Ces règles sont les suivantes :
- i° Une batterie de 54 éléments devra avoir une capacité suffisante pour débiter 100 ampères pendant dix heures, sans’que la force électromotrice tombe au-dessous de 100 volts;
- 20 Cette batterie doit être chargée par un courant de 200 ampères et avoir sa charge complète en cinq heures;
- I
- 3e Dans le cas d’urgence, par exemple, en cas d’accident des machines génératrices, la batterie doit pouvoir fournir pendant une demi-heure un courant constant de 500 ampères sans se détériorer e1 tout en maintenant aux bornes une différence de potentiel de 100 volts, soit 1,86 v. par élément, en comprenant la chute de potentiel due, tant à la résistance des connexions qu’à la résistance intérieure de l’élément lui-même;
- 40 Le rendement doit être normal quand le courant de charge est200 ampères et celui de décharge 100 ampères en moyenne;
- 30 Les connexions doivent être faites avec simplicité et ne demander que peu d’attention, car un simple manœuvre doit être capable de conduire et d’entretenir 6 batteries de ce genre ;
- 6° La batterie devra être munie d’appareils régulateurs permettant de ne jamais dépasser de plus de 5 0/0, la force électromotrice nécessaire pour la charge et de façon à permettre d’alimenter avec la batterie des feeders de forces électromotrices différentes ;
- 70 Les connexions entre les éléments doivent être disposées de manière à permettre d’enlever une partie des plaques et même des éléments pour les réparer, sans qu’on soit obligé pour cela d’interrompre le fonctionnement de la batterie;
- 8° L’isolement de la batterie et de ses connexions doit être assez parfait pour assurer une résistance
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- minima d’isolement de 10000 ohms, même par les temps les plus humides;
- sultant de l’emploi du vase poreux séparant les liquides des deux électrodes.
- 90 Chaque élément doit être couvert de façon à éviter les vapeurs d’acide pendant la charge;
- io° La matière constituante des vases doit être absolument inattaquable.
- M. le major-général Weber donne quelques résultats, obtenus dans une station centrale à Londres, par YElectrical Power Storage C°; l’installation comprend 8 batteries de 54 accumulateurs et débite 600 ampères sous une pression de 100 volts pour alimenter 2 coo lampes de 30 volts. Une expérience de 5 minutes démontre que la consommation de charbon est de 5 à 7 kilogrammes par watt-heure.
- M. Drzewiecki expose ensuite une Nouvelle théorie chimique des accumulateurs auplomb. Après avoir mentionné quelques-unes des théories émises en France et à l’étranger, M. Drzewiecki se basant sur l’aspect des plaques, se déclare contre la théorie de la double sulfatation ; l’auteur de la communication regarde la concordance de résultats relatifs à la double sulfatation, déduits de la thermochimie, comme simplement fortuite. La plaquette négative serait une combinaison d’hydrogène et de plomb, et la plaquette positive un oxyde supérieur Pb205.
- Pendant la charge, il se forme un composé H2Pb207, acide perplombique. Cette combinaison endothermique se décompose pendant la décharge en repassant par la forme H2Ô2, soit directement en eau et oxygène libre qui se combine à son tour à l’hydrogène de l’hydrure de plomb pour former de l’eau et du plomb métallique.
- D’après la théorie de la double sulfatation, les plaquettes devraient augmenter de poids pendant la décharge; suivant la théorie de M. Drzewiecki, ce serait le contraire.
- M. Roux défend la théorie de la double sulfatation et rappelle que des expériences ont montré que la plaque de plomb obsorbait 1,41 gr. d’acide sulfurique par ampèré-heure et la plaque de peroxyde 2,293 gr-> ce qui conduit à admettre l’existence de deux nouveaux sulfates de plomb. Par contre, M. Reynier estime que les quantiiés inégales d’acide absorbées dans les deux plaques sont probablement dues à une erreur systématique ré-
- M. E. Reynier fait ensuite une communication sur Y activité et le travail des couples voltaïques, M. Reynier suppose que le couple voltaïque étudié, utilise entièrement son énergie pour s’élever verticalement.
- Soient e la différence de potentiel aux bornes du circuit extérieur (en volts), i l’intensité du courant en ampères.
- B t
- La puissance du couple est —-gy kilogrammes ;
- si son poids est P kg. la longueur verticale fran-6 i
- chie par seconde est -p— ^ m.par seconde, L’acti-6 i
- vité est donc v = p—m : s, et le travail du
- C l
- couple voltaïque W = p m. M. Reynier
- montre par quelques chiffres les valeurs relatives des piles primaires et secondaires, et indique un procédé graphique pour représenter ces valeurs, puis résume ainsi les avantages de sa méthode :
- i° Elle n'emprunte d’autre unité que l’unité immuable du mètre;
- 20 Elle donne des rapports directs qu’on peut aisément apprécier ou comparer ;
- 30 Les chiffres qu’elle fournit sont susceptibles de représentations graphiques.
- M. Hospitalier, appuyé par M. Faure estime que ces nouvelles notations sont inutiles et qu’il suffit de définir la puissance spécifique en watts par kg et l'énergie spécifique en watts-heures par kg.
- M. Arnoux ayant proposé de définir le coefficient de mérite d’un accumulateur comme le produit du rendement par la puissance spécifique, M.Huber fait observer que ce vœu a été émis par M. Walter-chofen il y a trois mois environ ; il insiste aussi pour que les capacités dans les accumulateurs type F. S. V soient rapportées aux surfaces actives et non aux poids.
- M. Pollah propose d'indiquer les constantes d’un accumulateur de la manière suivante T
- i° Force électromotrice initiale et limite minima
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- à laquelle elle peut descendre à la fin de la décharge ;
- 20 Capacité initiale et capacité finale conventionnelle:
- 3° Durée de l’accumulateur, non en temps, mais en ampères-heures.
- Relativement au troisième point, M. Huber fait remarquer que la durée de l’accumulateur dépend entièrement du traitement et quant à la capacité, M. Crompton a observé que la capacité de la plaque positive augmentait avec le temps, tandis que la capacité de la plaque négative restait la même.
- La séance se termine par la description que fait M.F. - G. IVortb du traitement des eaux d’égoût et des eaux vannés par le procédé Webster, et par la présentation que fait M. Trouvé d’un dynamomètre universel à lecture directe. Ce dynamo-mètie comprend deux parties: un dynamomètre destiné à mesurer l’effort et un compteur de tours pour mesurer l’espace parcouru. Dans le tube qui fait tourner le compteur, sont fixées deux palettes rectangulaires ou circulaires qui, en tournantdans l’air, le mercure ou l’eau, ont à vaincre des résistances dépendant de leur surface et de la vitesso du moteur. 11 faut alors choisir une série de palettes variables et graduées empiriquement pour indi quer le travail développé par le moteur.
- TROISIÈME SECTION
- Télégraphie. — Téléphonie. — Signaux.
- Cette section a toujours eu des séances très remplies. La première, séance a été consacrée aux détails d’organisation et à une communication de M. Mercadier sur l’intensité des effets téléphoniques avec des membranes de nature et d’épaisseur différentes.
- Nous nous dispenserons d’analyser cette communication, puisque La Lumière Électrique, a déjà publié les travaux de M. Mercadier.
- Nous en dirons autant des deux autres communications de ce physicien ; sur les résonnateurs électro-magnétiques et sur son système de télégraphie acoustique multiple.
- Dans la séance de mardi, M. Merczyng professeur à Saint-Pétersbourg a présenté un nouveau système de téléphonie à grande distance inventé par un électricien russe. Le point essentiel du système
- réside dans l’adjonction aux extrémités de la ligne de deux condensateurs placés en embrochage et de capacités différentes. M. Merczing ne peut pas encore donner des détails sur les procédés employés pour anti-inducter la ligne, les essais n’étant pas encore achevés.
- Les expériences qui ont eu lieu sur une ligne en fil de fer de 5 millimètres et de 300 km. de longueur ont donné de bons résultats. La résistance de la ligne était de 2000 ohms, sa capacité de 3 microfarads. Quant aux condensateurs qui séparent le transmetteur et le récepteur delà ligne leur capacité était de 0,5 et de 0.02.
- M. Pierre Picard fait ensuite sa communication sur l'application des machines dynamo-électriques à la télégraphie. 11 commence par'indiquer qu'il y a deux moyens d’appliquer à la télégraphie les courants induits produits par le déplacement d’une bobine dans un champ magnétique.
- Le premier consiste à rendre solidaires le manipulateur et l’organe générateur des courants induits, la manipulation devient gênée, saccadée et très irrégulière. Ce système a dû être abandonné.
- Un second système a pris naissance à la suite de la découverte de la machine Gramme, et dans lequel le générateur est entièrement indépendant du manipulateur. La difficulté est d’obtenir des potentiels variables suivant la résistance des lignes. Schwendler avait tenté de ramener le potentiel, à l’origine, à la même valeur pour toutes les lignes au moyen de résistances additionnelles. On arrivait ainsi à ajouter aux petites lignes des résistances de beaucoup supérieures à celle de la ligne. Aussi les essais tentés en 1879 sur 11 circuits durent-ils être abandonnés.
- A New-York, l’installation se compose de 3 séries de 5 dynamos ; dans chacune, la cinquième dynamo sert d’excitatrice aux quatre autres. L;une des séries sert pour les courants positifs, l’autre, pour les courants négatifs; la troisième sert de groupe de rechange. Chaque dynamo ayant une force électromotrice de 75 volts, on a à sa disposition des potentiels initiaux de 75, 150, 225 ou 500 volts.
- L’auteur a cherché un troisième système, où l’emploi d’une seule dynamo put être combiné avec les prises de courants à potentiels variables. 11 est arrivé à ce résultat en mettant l’un des pôles de la dynamo à la terre, directement, et l’autre, à travers une résistance nommée échelle de poten-
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- tiels. Suivant que la prise de courants se fera à un point plus ou moins éloigné de l’échelle des potentiels, le potentiel au départ sera plus ou moins considérable. Afin d’éviter les courts-circuits dangereux, sur chaque dérivation, on met une résistance de 4 ohms par volt.
- Des essais très concluants ont été faits à Paris pendant douze à quinze mois; l’échelle des potentiels avait de 5 à 6 ohms: le courant qui le parcourait était de 15 à 20 ampères. L’économie pécuniaire est indiscutable. On peut avoir à volonté des courants positifs et négatifs en mettant les deux pôles à la terre à travers une échelle de potentiels'.
- M. d’Infreville constate que le système décrit par M. Picard est employé en Amérique. La Western Union Telegraph C° avait en effet autrefois l’installation qu’a décrite M. Picard. Les machines étaient des dynamos Siemens qui ont marché pendant huit ans ; elles n’occupaient qu'un espace restreint. Devenues insuffisantes, elles ont été transportées à Pittsburgh. Même système à Al-bany ; à New-York, on a pris des machines Edison-Hopkinson et on a combiné le système primitif avec le système à échelle de potentiels. Les 16000 éléments de pile primitivement en usage sont restés, grâce à l’extension du réseau ; ce sont des piles Callaud de 6 pouces sur 8. Elles servent encore pour les parleurs. On a pu constater que l’emploi des dynamos produisait une grande éco-. nomie, au bout de huit ans. — Le système décrit par M. Picard, d’ailleurs breveté aux États-Unis, est employé sur une large échelle par le Cold and Stock Telegraph qui nécessite des courants très intenses; autrefois on était obligé de se servir de piles au bichromate qui ruinaient les bâtiments à cause de l’acide sulfurique qui se répandait sur les planchers.
- M. Aylmer continue ensuite la discussion au nom de M. Preece. En 1873, M. Preece avait fait des essais au Post-Office avec une dynamo Gramme. Le courant était trop variable pour le Wheatstone 11 reprit ces essais en 1883 en faisant intervenir des accumulateurs. En ce moment, il a 220 circuits desservis par 29 accumulateurs, chargés une fois par mois par les dynamos servant à l’éclairage. II n’est pas fixé sur l’économie que peut réaliser ce système. Il espère arriver à remplacer ainsi 30000 éléments de pile par des accumulateurs.
- M. Samuel décrit ensuite le nouveau poste téléphonique pour lignes à bureaux nombreux de M. Van Rysselberghe.
- M. Maurice Kohn attire l’attention du congrès sur un nouveau montage de piles constantes. La pile de M. Kohn se compose d’un pôle en zinc conique placé dans un caoutchouc conique; l’autre pôle entoure le caoutchouc et le tout est maintenu par une plaque serrée par une vis isolée. Au moyen d’un second caoutchouc, on place cet ensemble dans le vase poreux et ce vase dans urt vase en verre où l’on met le liquide ; on serre la vis à fond, et on peut renverser l’élément.
- La séance de mercredi a été consacrée en entier, à la discussion des conditions auxquelles doivent satisfaire les réseaux téléphoniques ; cette discussion a été engagée par une communication de M. Palaç : sur le rapport des voisinages des réseaux téléphoniques et industriels.
- On n’a pas jusqu’à maintenant accordé une attention suffisante aux rapports de voisinage des réseaux téléphoniques et des réseaux industriels. Le développement des réseaux d’éclairage électrique et de distribution de force motrice occasionne très souvent des perturbations dans les ré-, seaux téléphoniques. Ces perturbations sont dues à ce que ces derniers sont à fil simple, la ligne téléphonique prenant terre aux deux extrémités; dans ces conditions, le réseau téléphonique est soumis à toutes les fluctuations de l’état électrique du sol.
- Or, quel que soit le soin avec lequel les réseaux industriels sont construits, il est difficile d’éviter les pertes à la terre; dans les tramways électriques cette difficulté devient même une impossibilité.
- Le seul moyen de rendre le réseau téléphonique indépendant des perturbations provenant du réseau industriel consiste à construire toutes les lignes téléphoniques à double fil. Cette transformation s'impose également pour la téléphonie interurbaine.
- Dans certains cas on pourrait soustraire les fils d’une artère téléphonique aux perturbations du réseau industriel en employant pour tous ces fils un fil de retour commun. —
- M. Palaz a soumis cette question au calcul (*) et les résultats sont assez encourageants pour faire
- n (*) La Lumière Électrique, du 20 avnl 1889.
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- prévoir que cette solution donnerait des résultats satisfaisants dans cerrains cas; mais elle n’aurait jamais qu’un caractère transitoire, l’emploi du double fil étant la seule solution possible.
- En terminant, M. Palaz soumet à la discussion du Congrès, les conclusions suivantes :
- i° Les réseaux électriques industriels doivent être à circuit métallique complet, aussi bien isolé que possible ;
- 20 Les réseaux téléphoniques doivent être construits à double fil afin de permettre :
- a Le développement ultérieur de la téléphonie interurbaine;
- b L’exploitation simultanée et sans perturbations des réseaux téléphoniques et industriels.
- M. P'aschy donne quelques renseignements sur trois cas de perturbation qui se sont produits dans l’exploitation téléphonique.
- A Angoulème, en 1888, on a installé un petit réseau d’éclairage à simple fil ; il se produisit bientôt un bruit insupportable dans le téléphone; on dut doubler le circuit de lumière. Dès lors tout gêne cessa: l’induction se produisait à 80 mètres de distance.
- A Saint-Étienne, la Compagnie Edison a installé un réseau souterrain. Les conducteurs étaient mal isolés. Les pertes détruisaient l’équilibre des effets d’induction des deux fils d’aller et de retour du courant industriel.
- 11 a suffi d’améliorer l’isolement des câbles pour détruire les effets nuisibles.
- Le troisième cas est celui d’une ligne téléphonique posée sur les mêmes poteaux qu’une ligne d’éclairage ; c’était la ligne d’exploitation de la Compagnie. Des courants alternatifs de 2 000 volts et 12 ampères circulaient sur les fils de lumière qui n’étaient qu’à 50 centimètres des fils téléphoniques. 11 est possible de se servir du téléphone sur cette ligne. Si l’on avait eu soin d’employer le système en hélice, on aurait probablement pu utiliser la ligne téléphonique sans inconvénient.
- SM. Vaschy, ayant exprimé l’opinion que les perturbations sont surtout dues aux effets d’induction, M. Palaz lui objecte que les pertes en dérivations en sont la principale cause.
- M. Banneux dit que les deux effet sont géné-
- ralement plus ou moins mélangés, ce qui en rend la destruction difficile. 11 faut ajouter aussi un effet de conduction par la terre. Ainsi, si deux fils l’un télégraphique et l’autre téléphonique de directions différentes prennent terre à 50 mètres de distance, on entend généralement dans le téléphone tous les signaux télégraphiques. Ces phénomènes viennent à l’appui des conclusions de M. Palaz. *
- L’orateurproteste énergiquement contre le translateur, qui affaiblit énormément la voix. On pèüt communiquer avec une ligne de deux fils de fer de 4 millimètres, jusqu’à une distance de 300 klm. à condition d’être relié directement à la ligne. Les anciens réseaux à un fil étaient très mal construits; on a dû faire une campagne à Bruxelles, pour que les fils fussent soudés aux ligatures et aux conduites servant de fil de terre. Un expédient consiste à améliorer la ligne interurbaine : mais c'est cette ligne qui seule bénéficie de cette amélioration. Pour tous les nouveaux réseaux, l’administration belge impose le double fil. Dans les grands réseaux même, la Compagnie est obligée de donner le double fil aux abonnés qui le demandent, moyennant un supplément.
- M. Barbarat dit qu’une réunion d’ingénieurs des télégraphes français ayant eu lieu récemment sur l’initiative de l’administration et à la suite du rachat des téléphones par l’État, cette réunion avoté à une grande majorité l'adoption du double fil; M. d’Infreville constate qu’aux États-Unis, les Compagnies ont été aussi obligées d’entrer résolument dans la voie du double fil.
- A la suite de cette discussion, la troisième section adopte à l’unanimité la résolution suivante :
- Le Congrès des électriciens émet le vœu que le double fil soit adopté pour les réseaux téléphoniques urbains et les lignes interurbaines.
- Quelques membres de la seconde section exposent ensuite certaines dispositions particulières.
- M. d’Infreville appelle l’attention sur le mode suivant d’utilisation des lignes qui a été proposé il y a quelques temps déjà. On prend deux circuits pour en former un nouveau circuit fermé, chacun des circuits précédents constituant un fil du nouveau et ainsi de suite.
- M. Bord estime que ce mode de procéder don-net ait aux lignes obtenues une trop grande capacité et M. Piérard qui a essayé le système a obtenu
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- de mauvais résultats, car le courant se bifurque dans plusieurs fils dont le coefficient de self-induction est différent et qui affectent différemment la parole. M. Borel expose ensuite un système qu’il a combiné pour annuler les effets de capacité des câbles et pour obtenir ainsi une solution de la téléphonie sous-marine.
- Soit une section AB d’un fil sous plomb, le plomb est soigneusement isolé, et soit BC la section suivante de la ligne, au point A le fil est relié au téléphone et le plomb isolé; en B le cuivre est isolé et le plomb relié au cuivre de la section BC. Le plomb de la partie BC est isolé en B et relié en C au cuivre de la section suivante, et ainsi de suite. On a ainsi une série de condensateurs et le résultat est très bon. L’orateur a fait d@Ç essais analogues sur un câble à. 7 conducteurs long de 10 kilomètres. La voix était très claire.
- D’autres essais faits avec une ligne artificielle correspondant au câble de Marseille à Alger ont donné des résultats très encourageants.
- Séance générale de clôture.
- puissance des machines en kilowatts, au lieu de ïexprimer en cheveatix-vapeur.
- 4° Pour évaluer l’intensité d’une lampe en bougies on prendra comme unité pratique, sous le nom de bougie décimale (*), la vingtième partie de l’étalon absolu de lumière défini par la Conférence internationale de 1884.
- Deuxième section.
- 10 L’imité pratique de coefficient d’induction est le quadrant.
- 1 quadrant = io9 centimètres
- 2° La période d’un courant alternatif est la durée d’une oscillation complète.
- 3° La fréquence est le nombre de périodes par seconde.
- 4° L’intensité moyenne est définie par la relation
- Cette séance qui a eu lieu samedi 31 août a été consacrée au vote des propositions présentées par les différentes sections ; elle a débuté cependant par un rapport de M. Carpentier sur les résultats qu’il a obtenus avec les étalons à mesure construits à la suite des décisions du Congrès international des électriciens de 1881.
- Les mesures qui ont été faites par MM.. Carpentier et Benoit montrent que les étalons en mercure présentent un caractère de permanence absolu, les différences constatées à plusieurs années d’intervalle n’ayant jamais dépassé les erreurs d’observation.
- Voici les propositions qui ont été adoptées par le Congrès à la suite des décisions de chaque section.
- Première section
- l° Lunité de travail est le joule. Il est égal à io7 unités C. G. S. de travail. C’est l’énergie dépensée pendant une seconde par un ampère dans un ohm.
- 20 L’unité pratique de puissance est le watt. H est égal à io7 unité C. G. S. de puissance. Le watt est égal à un joule par seconde.
- 3° Dans la pratique industrielle, on exprimera la
- 5° L’intensité efficace est la racine carrée du carré moyen de l’intensité du courant.
- 6° La force électromotrice efficace est la racine carrée du carré moyen de la force électromotrice.
- 7° La résistance apparente est le factew par lequel il faut multiplier l’intensité efficace pour avoir la force èlectromotrice efficace.
- 8° Dans un accumulateur, la plaque positive est celle qui est reliée au pôle positif de la machine pendant la charge, et qui est le pôle positif pendant la décharge.
- 90 Le Congrès recommande comme moyen dedèter-miner le degré d'incandescence d’une lampe, la méthode proposée par M. Crova et adoptée par la deuxième Section.
- troisième section
- 10 Le double fil est adopté pour les réseaux téléphoniques urbains et les lignes interurbaines.
- (*) La bougie décimale ainsi définie, se trouve être très sensiblement égale à la bougie anglaise (Candie standard) et au dixième de la Carcel*
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- 2° On désigne par l’appellation ^'interurbaine toute communication téléphonique donnée entre deux abonnés ou cabines publiques faisant partie de groupes différents.
- Après avoir pris les décisions qui précèdent la tâche du Congrès est accomplie ; M. Mascart, président n’a plus qu'à lever la séance en prononçant la clôture du Congrès ; auparavant cependant, M. Mascart prononce l’allocution suivante que nous tenons à reproduire in-extenso :
- Messieurs,
- Vous avez terminé vos travaux et j’aurai dans quelqués instants à prononcer la clôture du Congrès international des Électriciens de 1889. C’est avec un vif sentiment de regret que nous allons nous séparer et interrompre des relations qui nous ont paru beaucoup trop courtes, mais vous êtes vous-mêmes rappelés par des devoirs différents; nous aimons à espérer que vous conserverez de ces réunions si cordiales un souvenir égal au nôtre, et que la plupart d’entre nous ne tarderont pas à se retrouver dans des circonstances analogues.
- Vous avez répondu à l’appel des organisateurs de ce Congrès avec un empressement qui a dépassé toutes nos espérances. Nous tenons à vous en exprimer notre plus vive reconnaissance; si nous sommes justement fiers aujourd’hui d’avoir réuni les représentants des nations civilisées des deux mondes, ce n’est pas par la1 satisfaction stérile du succès, mais parce que ce concours nous a prouvé que notre entreprise répondait à un sentiment général de concorde scientifique. Je suis sûr aussi de traduire votre pensée commune en remerciant en votre nom le savant illustre qui sait associer les plus hautes spéculations de l’esprit humain à l’étude des choses pratiques, qui a transformé tous nos instruments de mesures électriques, soutenu les courages avec une foi inébranlable dans l’entreprise gigantesque des câbles transatlantiques, en même temps qu’il imaginait des appareils de transmission et de réception auxquels trente années de pratique n’ont apporté, pour ainsi dire, aucune modification, dont les compas et les appareils de sonde, adoptés aujourd’hui dans toutes les marines, sont véritablement un grand bienfait pour l’humanité, enfin qui a servi de guide aux réformes proposées par l’Association
- britannique, et adoptées depuis par les Congrès. Le nom de sir William Thomson est sur toutes vos lèvres, il est aussi dans le cœur de tous ceux qui ont eu le privilège de l'approcher. (Applaudissements.)
- Si l’électricité pénètre aujourd'hui la vie sociale, multiplie les relations des peuples, décuple les ressources de l’homme et devient un puissant élément de civilisation pacifique, il est également vrai d'ajouter que* l’électricité pénètre, toutes les sciences expérimentales, les éclaire d’un jour nouveau, établit entre elles des relations imprévues et que la précision de la langue dont elle fait usage a été un immense progrès pour la connaissance exacte des phénomènes de la nature.
- Le Congrès de 1881, dont vous* suivez la tradition, a consacré cette réforme, devenue nécessaire au début d’une industrie qui prenait sa place dans le monde, et qui empruntait à la science ses découvertes les plus abstraites. La résolution féconde d’attribuer un nom particulier aux différentes grandeuis que l’on rencontre dans la pratique a contribué dans une mesure inappréciable à répandre les connaissances scientifiques, en propageant les idées par les mots ; cette liaison inséparable du langage et de la pensée n'était d’ailleurs qu’une application particulière de la loi supérieure qui régie le développement intellectuel de l’homme.
- Depuis l’époque du premier Congrès, l’industrie de l’électricité a pris un plus grand essor. Elle a devancé encore sur plusieurs points, les travaux des laboratoires, exigeant des déterminations nouvelles et créant les expressions qui paraissaient encore nécessaires pour traduire brièvement les idées utiles. Vous venez d’adopter, par une entente commune, des conventions qui permettent d’éviter toute confusion à l’avenir ; les définitions que vous avez votées pour les termes de Joule, de Watt et de Quadrant, qui représentent les unités pratiques de travail, de puissance et de coefficient d’induction seront d’autant mieux accueillies qu’elles ne sont que la confirmation d’un usage établi.
- Nous assistons aussi à une évolution singulière et bien inattendue des applications de l’électricité. Les courants alternatifs qui naissaient naturellement sous la main de Faraday, dès la première découverte de l’induction, ont paru d’abord inutilisables directement ; on a cherché pendant quarante ans, par les procédés les plus ingénieux à les redresser tour à tour pour les transformer
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- en courants continus, jusqu’à ce que la découverte mémorable de Paccinotti et de Gramme, ait fourni le moyen de ruser, pour ainsi dire, avec la nature, et d’obtenir directement tous les effets des courants dont le sens est invariable.
- Depuis quelques années, les courants alternatifs ont repris subitement faveur et leurs applications se multiplient. Là encore, il devenait nécessaire de préciser lés idées et nous avons lieu d’espérer que le Congrès actuel aura contribué à supprimer les équivoques.
- Je ne veux pas m’étendre d’avantage et passer en revue dans tous leurs détails, les discussions intéressantes qui ont eu lieu dans les différentes sections sur les accumulateurs, la mesure de l’éclat des lumières électriques, l’établissement des lignes de transmission pour les télégraphes, les téléphones et la force motrice, les procédés d’exploitation, enfin sur les importantes recherches que plusieurs de nos collègues ont bien voulu communiquer au Congrès.
- Quelques-uns penseront, peut-être, que le Congrès n’a pas assez légiféré. Ici. comme ailleurs, il y a des esprits plus impatients de nouveautés et d’autres qui sont plus soucieux, sinon de conserver la situation antérieure dans l’immobilité, au moins de ne pas compromettre les bénéfices acquis et de subordonner les nouveautés à l’évidence des besoins.
- La vérité est, sans doute, dans les mesures modérées qui ont rallié nos suffrages ; comme elles ne peuvent se répandre que par la percussion, elles n’auront ainsi que plus de poids et d’autorité.
- Il faut bien aussi laisser quelque chose à faire à nos successeurs, car d’autres Congrès viendront après nous.
- La grande nation des États-Unis, qui a pris une part si importante à l’Exposition universelle et dont nous avons eu la satisfaction devoir parmi nous tant de représentants distingués, a déjà fixé la date de la prochaine réunion en 1892. L’Institut américain des Ingénieurs électriciens a pris l’initiative d’un Congrès international auquel elle invite les savants et les industriels de l’ancien monde. Nous ne pouvons que le remercier de cette communication et faire des vœux pour que de nouveaux liens s’établissent entre les deux bords de l’Atlantique.
- Le Congrès qui se termine aujourd’hui aura fait, nous en avons la confiance, une œuvre utile à la
- science et à l’industrie. L’insigne honneur que vous m’avez fait en m’appelant à la direction de vos travaux et la bienveillance que vous n’avez cessé de me témoigner me laisseront un souvenir ineffaçable.
- P.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Etats-Unis
- La traction électrique sur les chemins de fer aériens. — Bien que le chemin de fer métropolitain de New-York transporte chaque jour plus d’un demi-million de voyageurs, les moyens de communication dans cette ville laissent encore à désirer. Le métropolitain aérien où la traction s’effectue par locomotives à vapeur est près de son maximum de rendement; if faut donc songer à en augmenter la capacité si l’on veut lui faire rendre tout ce qu’on peut en attendre.
- C’est cette question que M. Daft a examinée dans une conférence faite à Y American Institute of Electrical Engineers, le 29 juin dernier, en démontrant que la traction électrique seule permet d’augmenter la capacité actuelle du métropolitain de New-York, qui pourtant est bien considérable si l’on songe qu’il a transporté le 30 avril dernier, à l’occasion d’une fête 835721 voyageurs.
- M. Daft commence par exposer les expériences qu’il a faites depuis 1882 pour étudier les condi-ions de la traction électrique et les moyens qui lui permettent d’augmenter la capacité de transport d’une ligne donnée.
- En 1882, M. Daft fit construire un plan incliné réglable en augmentant graduellement la rampe jusqu’à 54,9 0/0. Jusqu’à cette pente le moteur pesant 200 kilogrammes environ chargé du poids d’un homme de 70 kilogrammes démarrait facilement et montait la rampe, s’arrêtant parfois au milieu et repartant sans aucune difficulté. Au-dessus de cette pente, l’ascension était moins facile et moins certaine, quoiqu’elle réussit parfaitement à plusieurs reprises. Cependant, considérons cette pente de 54,9 0/0 comme la pente maximum que
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- peut gravir un moteur électrique pesant 270 kilogrammes.
- En admettant une résistance de frottement'de 4 kilogrammes par tonne, on obtient une résistance de 1 kilogramme pour le moteur du poids de 270 k., sur une pente de 54,9 0/0 la résistance sera de 148,2 kg. ou 56 0/0 environ du poids total. Cette valeur de l’adhésion est plus de trois fois plus grande que les valeurs généralement admises. Aussi se résultat sembla-1-il paradoxal et nombre d’ingénieurs, à commencer par M. Daft, ne pouvaient y croire; il fallait pourtant bien se rendre à l’évidence.
- Cet essai démontre donc la possibilité de travailler dans des conditions réputées impossibles jusqu’à maintenant.
- M. Daft ne prétend nullement qu’on peut ainsi augmenter l’adhésion statique ou dynamique avec une grande locomotive et dans des conditions normales, car des expériences ultérieures ont amplement démonté que le fait observé devait être attribué au passage d’un courant très puissant et de faible potentiel à travers les petites surfaces de contact entre des roues n’ayant qu’un diamètre de 30 centimètres et un rail léger; on peut cependant sans aucun doute obtenir au moins 30 0/0 du même effet dans des conditions normales sur les chemins de fer. M. Daft a, en effet, constaté très souvent une augmentation d’adhésion de 35 0/0 en faisant passer le courant de la roue au rail et ensuite en alimentant le moteur au moyen du courant d’un câble indépendant. De' plus, il est fort probable que le rendement des locomotives électriques au point de vue de la traction est plus élevée que celui des locomotives à vapeur ordinaires et cela pour des raisons mécaniques que le professeur John E. Sweet expose comme suit :
- « J’ai déjà parlé de ce fait qu’une locomotive électrique peut traîner une charge beaucoup plus lourde qu’une machine à vapeur du même poids, ainsi que de l’explication mise en avant que ce fait proviendrait d’un état électrique des rails et des roues; je crois qu’il a été prouvé que dans certaines circonstances le glissement est facilité par leN passage d’un courant électrique. J’ignore si l’électricité passe des roues à la voie sur la ligne dont parle M. Daft, mais s’il en est ainsi, le résultat est tout à fait le contraire de l’action supposée dans le cas des roues de locomotives et
- il ne semble pas du tout nécessaire d’attribuer la raison à une théorie électrique ou magnétique quelconque, puisque les conditions mécaniques seules suffisent pour expliquer la contradiction apparente, et cela de la manière suivante :
- « L’énergie du moteur électrique est constante la vapeur intermittente. Si la locomotive à vapeur n’a qu’un seul cylindre ; si l’énergie nécessaire pour la traction du train est de 315 kilogrammès l’effort exercé par le piston serait zéro au moment où la manivelle serait au point mort et de 493 kilogrammes au maximum, de sorte que tan-disque le moteur électrique, pour le même travail, n’exercerait qu’un effort de 315 kilogrammes contre le patinage des roues, la rrtachine à.vapeur avec un seul cylindre exercerait un effort de 495 kilogrammes. Cette supposition ne tient pas compte des différentes pressions de la vapeur ni ni de l’angle fourni par la tige de communication qui, dans certaines positions, augmenterait l’effort ni du poids des parties correspondantes ou de l’inertie des roues qui le diminuerait, bien que le patinage n’ait lieu qu’en mettant, le train en marche, de sorte que l’inertie n’aurait qu’une faible influence.
- « Il est vrai que les locomotives à vapeur ne sont pas à un seul cylindre et à première vue cela paraît faire une grande différence et qu’avec 2 cylindres l’impulsion serait presque constante; mais même en admettant que la pression de la vapeur soit constante pour toute la course du piston l'effet de rotation des deux cylindres n’est pas constant et si je ne me trompe il y aura avec une moyenne de 630 kilogrammes ou le double de la moyenne d’un seul cylindre au minimum de 500 kilogrammes et au maximum de 700 kilogrammes. Cette variation ainsi que la différence de pression de la vapeur sur le piston semble suffisante pour expliquer le bon rendement du moteur électrique, si je ne me trompe pas en supposant que la limite dans les deux cas est représentée par le patinage des roues ».
- On obtiendrait des avantages théoriques bien marqués en employant plusieurs moteurs au lieu d’un seul, en plaçant, par exemple, une ou deux machines sur chaque voiture. Mais M. Daft estime que la multiplication des organes moteurs, nécessairement plus petits et plus sujets à des dérangements que ceux d’une seyle machine de puissance
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- égale, l’augmentation énorme des frais de première installation, ainsi que les frais de surveillance et de réparation présentent des inconvénients pratiques qui feront reculer tout ingénieur, malgré la manière fort habile dont ce dispositif a été présenté et l’avantage théorique qu’il présente.
- Les expériences de M. Daft l’ont conduit à une autre solution toute aussi avantageuse.
- Pour évitér tout malentendu au sujet du but de cette série d’expériences, M. Daft fait remarquer qq’il ne cherche pas à faire traîner au moteur électrique des trains plus longs à une vitesse plus grande que les autres locomotives. 11 a voulu simplement prouver qu’une machine pesant un peu plus que la moitié des moteurs actuels pouvait les égaler ou à peu près.
- Si les moteurs à vapeur sont encore supérieurs au point de vue de la vitesse sur les rampes rapides, le résultats des essais de M. Daft prouve indiscutablement qu’on peut avec des moteurs de même poids que ceux employés actuellement, traîner des trains de six voitures sur le chemin de fer aérien de la 9e avenue et des trains de 7 à 8 voitures sur la 6e avenue avec une vitesse supérieure à la vitesse actuelle.
- Si l’on tient compte de l’absence d’organes mécaniques agissant les uns sur les autres, l’emploi des moteurs électriques formera un facteurécono-.nique important pour l’exploitation par suite de la diminution de l’effet destructif sur la voie, ab-scence facile à constater puisque le bruit des trains représente en quelque sorte la valeur de cet effet destructif et que le moteur électrique ne produit pas plus de bruit qu’une voiture ordinaire.
- M. Daft veut aussi prouver qu’il est maintenant possible de lutter avec la vapeur sur la ligne de la 9e avenue et naturellement sur toute autre, avec une certaine économie basée sur des essais faits dans des circonstances extrêmement défavorables au point de vue économique; ces essais ont été faits sans tenir compte des bénéfices considérables qui résulteraient de l’emploi d’une grande station centrale avec des dynamos d’un rendement élevé et avec l’avantage évident d’avoir au même instant un certain nombre de moteurs plus ou moins chargés.
- Les essais ont été exécutés à l’aide du moteur appelé le « Ben Franklin ».
- 11 se compose d’un câble avec deux roues motrices accouplées par des disques à l’extérieur des çous§iqets avec L'engrenage en acier monté sur
- l’axe de derrière ; ce cadre porte un moteur électrique pivoté sur des supports en arrière de la voiture et monté sur d’autres supports avec des vis de réglage permettant de faire monter toute la machine pour enlever l’armature. Des essais au frein de Prony montrèrent que le moteur pourrait développer 128 chevaux au maximum.
- La voie sui laquelle les essais ont eu lieu convient particulièrement bien à des expériences sur la capacité de traction d’un moteur car elle ne comprend qu’une distance de 700 mètres environ à niveau le reste s’élevant à 3 kilomètres étant en rampes variant entre 2,1 et 18,4 mètres par kilomètre et à un endroit le départ s’effectue à quelques mètres seulement d’une rampe de 18,4 mètres.
- Au mois d’octobre dernier les expériences ont commencées sur cette voie qui avait été mise à la disposition de M. Daft depuis 9 heures du soir à 4 heures du matin ; on commença par faire passer une ou deux voitures pour essayer les commutateurs et la ligne. Le nombre des voitures fut augmenté graduellement jusqu’à huit, pesant chacune 12 tonnes, traversant toute la ligne et montant la rampe de 18,4 m. à une vitesse de 12 kilomètres à l’heure, avec une vitesse moyenne sur toute la distance de 23,5 kil. à l’heure; malgré une pluie battante et l’humidité des rails il n’y avait pas le moindre patinage.
- En admettant le coefficient de frottement ordinaire pour un train léger de ce genre, c’est-à-dire 0,004 et en supposant que la résistance de la rampe suive la même progression, 1 0/0 du poids total du train que l’inclinaison et que cette dernière soit de 1,86 on obtient -95,8 chev. auxquels il convient d’ajouter au moins 15 0/0 pour frottement et ce qu’on appelle la résistance de tête du moteur, ce qui fait un total de 110,17 chev. à la 15e rue.
- Le maximum de vitesse obtenu avec ce train passant à niveau de la 230 rue était de 26,3 kil. à l’heure.
- Ces expériences ont été continuées pendant plusieurs semaines à des intervalles de 2 ou 3 nuits et pendant ce temps on essaya la capacité des moteurs sous différents rapports. Et malgré la rigueur des essais, on n’a eu que deux accidents insignifiants dont le plus graves a entraîné un retard de 15 minutes. A ces deux exceptions près je moteur était toujours prêt 4 fonctionner pen-
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- dant tout le temps qu’il fut maltraité et laissé sur la voie exposé au mauvais temps pendant des mois.
- Ces résultats surveillés avec attention par les fonctionnaires du chemin de feront valu à M. Daft la permission de marcher le jour entre les trains à vapeur, une permission qui n’aurait sûrement pas été accordée si le moteur n’avait pas inspiré confiance.
- Le service commença le 28 janvier de 11 heures à midi, on continua avec un train de trois et quelquefois de quatre voitures jusqu’au 12 février; à ce moment, on demanda de remplacer un train léger: par un autre composé de voitures
- chargées de fer d’iin poids égal à un train de 4 voitures ordinaires avec 75 à 100 voyageurs.
- Plusieurs voyages entre les trains à vapeur furent faits avec ce train qui pesait 70 tonnes, mais comme les freins n’étaient pas assez sûrs avec des trains espacés de 3 minutes, on décida de cesser ce service et de prendre un train de 4 voitures sur la 6e avenue. A l’exception d’une seule fois les trains à vapeur ordinaires n’ont jamais été mis en retard d’une minute,par le train électrique.
- Un grand nombre d’expériences faites vers cette époque, prouvent que la vitesse moyenne avec un train composé de 3 voitures vides, était d’environ 37 kilomètres à l’heure, bien que le moteur puisse
- certainement faire 45 kilomètres sur une voie en palier et avec un train analogue.
- Ceci n’est pas cependant la limité de la vitesse à laquelle le moteur peut atteindre, comme on le voit sur le diagramme n° 1, le travail d’accélération fait encore un progrès quand on est arrivé à la rampe de la 24° rue.
- D’ailleurs, une vitesse de 45 kilomètres à l’heure est absolument suffisante pour les trains métropolitains.
- Les mesures dont les diagrammes ci-joints donnent les résultats, ont été faites de la manière suivante :
- Pour mesurer les vitesses avec une exactitude suffisante, la voie a été divisée en 19 sections de 130'mètres (500 pieds). A l’extrémité de chaque section une plaque mince en cuivre était attachée au rail et reliée avec une tige de cuivre ou le côté isolé du réseau conducteur. Cette plaque est
- aussi courte que possible pour assurer un contact complet de durée très faible.
- Un balais en cuivre monté sur le moteur de manière à toucher la plaque de cuivre de chaque section était relié à l’une des bornes d’un chrono-graphe composé d’un cylindre couvert de papier et tournant à une vitesse uniforme; un poinçon actionné par un électro-aimant troue le papier à chaque fermeture du circuit. Quant au dynamomètre, il avait été soigneusement étalonné.
- En nous rapportant au diagramme n° 1 qui représente la marche d’un train express de 2 voitures nous voyons que les indications initiales sont extrêmement élevées comparées avec l’effort apparent necessaire.
- En suivant la courbe des voitures on voit comme il était à présumer, puisque l’effort d’accélération diminue rapidement vers le bas des rampes, que les indications deviennent un minimum à la vitesse maxima du train, mais qu’elles augmentent
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- rapidement au delà de la 27™° rue où la rampe est de 18,4 m. par kilomètre.
- L'effet de l’inertie se manifeste ici puisque ni les indications, ni la réduction de vitesse ne sont proportionnels à la résistance de la rampe et la vitesse du train ne varie que fort peu entre la 2r]ma et la 46me rue bien qu’il y ait une légère augmentation entre les 34mo et 42me rues.
- Le voyage de 3 kilomètres a été effectué en 4 minutes et 51,5 secondes d’après le chrono-graphe c’est-à-dire a une vitesse moyenne de 36,8 km. à l’heure avec un maximum de 45,7 km.
- La moyenne de l’énergie fournie par la station centrale pour la traction pendant ce voyage était de 103 chevaux (H. P.), un résultat qui peut être comparé favorablement avec la traction à vapeur.
- Le diagramme.n° 2 représente un train express de 4 voitures d’un poids de 70 tonnes. Nous y remarquons ce fait curieux que le nombre de chevaux indiqués est plus bas que celui du train à 2 voitures, mais en examinant les deux diagrammes avec soin, on constate que la lecture a été faite quelques secondes après la : mise en marche et pas au moment exact de la fermeture du circuit. L’effet du développement rapide d’une résistance de travail se manifeste donc distinctement et constitue un facteur fort important pour les indications initiales.
- Les traits caractéristiques du voyage avec les 2 voitures se trouvent reproduits ici.
- La durée totale du voyage avec ce train composé 4 voitures de 15 tonnes chacune et d’un moteur de 10 tonnes fut de 6 minutes 6 secondes avec une vitesse moyenne de 29 kilomètres par heure et un maximum de 40 km. par heure entre les 42me et 43me rues. L’énergie moyenne fournie par la station centrale était de 129,3 chevaux. Ce résultat est presque le même qu’on obtient avec les trains à vapeur express du même poids sur la même distance.
- En comparant les diagrammes 1 et 2 avec le diagramme qui représente un voyage avec 4 voitures et des arrêts dont plusieurs ont été faits pour démontrer l’aptitude d’un moteur aussi léger à s'arrêter au bas d’une rampe de 18,4 m. avec un train de 70 tonnes et de démarrer avec facilité. Ces voyages avec arrêts ont été souvent répétés et sans la moindre difficulté.
- Le diagramme fait voir l’effet fâcheux de l’absence d’un bon frein qui force à ouvrir le circuit
- à une distance considérable de la station, afin de pouvoir arrêter à l’endroit voulu. Ceci se voit sur le diagramme du travail où le circuit est ouvert à la I9m,! rue pour l’a;rêt de la 2}me, ce qui diminue considérablement la vitesse. Cet inconvénient était si sérieux que les voyages à arrêts avec 4 voitures ne démontrent que l’aptitude du moteur à monter des rampes avec une lourde charge et sur une voie extrêmement difficile.
- M. Daft termine son exposé par une comparaison avec la traction actuelle par locomotives à vapeur, il montre que ce dernier système de traction est plus onéreux que le système de traction électrique qu’on obtiendrait en installant une station centrale de 4000 chevaux de capacité et qui serait suffisant pour parer à toutes les éventualités. 11 estime que sans compter tous les arguments qui militent en faveur de la traction électrique sur les chemins de fer aériens, et à ne considérer que la question d’économie, le chemin de fer électrique l’emportera dans un avenir rapproché sur le système actuel.
- A. P.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Nouveau compteur Cauderey
- M. Cauderay vient d’apporter à son compteur bien connu de 1885 une simplification importante, représentée schématiquement par les figures 1 et 2.
- Sur la figure 1, on a représenté en A un ampèremètre quelconque, imprimant à l'aiguille E, autour du point 0, des oscillations proportionnelles à l’intensité du courant à mesurer.
- Cette aiguille se termine par une palette à gradins j, qui se dérobe sous le levier f proportionnellement à l’intensité du courant : c’est ainsi que la palette occupe sous le levier f la position A (fig. 2) ou la position A', suivant que l’intensité du courant est nulle ou de cinq ampères.
- Or, le levier / constamment ramené sur J par le ressort D, reçoit, à chaque révolution de Taxe d'horlogerie m, une oscillation autour de c et imprime, par /1, au compteur G, une rotation d'autant plus étendue que son extrémité/, repose sur
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- un fradin de J ou (fig. 3) sur un point de la palette continue J',) plus éloignée de E.
- 11 en résulte que la rotation de G est propor-
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- tionnelle au produit de l’intensité du courant par le nombre des trous de m, ou par le temps, c’est-à-dire à la quantité d’électricité qui traverse l'ampèremètre A ou à l’énergie électrique, pourvu que la distribution se fasse à potentiel constant.
- G. R.
- Observations simultanées sur l’électricité atmosphérique à l’extérieur et à l’intérieur des nuages, par L.. Palmieri (*).
- L’Observatoire du Vésuve et celui de l’Université de Naples, sont depuis 1872 reliés par un fil télégraphique. Depuis ce moment, les observations de météorologie électrique aux deux points précités sont devenues parfaitement simultanées; car, à un signal convenu, les deux collecteurs Sont élevés à la fois. Inutile d’ajouter que les appareils sont de même puissance, semblables et comparables. Les observations régulières se font quatre fois par jour, mais dans les cas particuliers on les multiplie autant qu’il est nécessaire.
- De ces observations synchroniques faites à des hauteurs diverses, avec une différence de niveau de 580 mètres, on a pu déduire plusieurs vérités
- (i) Rcndiconti deU’ Acad, di Napoli, y, (II, p. 167, 1889. tradvit par P. Mairçlllac,
- qui contredisent quelques idées admises, comme par exemple l’accroissement du potentiel avec l’altitude, théorie appuyée sur des observations faites avec de faibles différences de niveau, et pour la plupart non simultanées ou non poursuivies pendant un laps de temps suffisant. Les résultats ont été publiés d’abord dans le volume VI des « Actes de l’Académie des Sciences de Naples » tandis que ceux des années suivantes n’ont pas été publiés parce cfu’ils restaient semblables aux premiers. Si l’on divise l’année en deux saisons, hivernale et estivale, et si l’on choisit les journées sereines sans vents violents, on trouve à l’Université que pendant la période hivernale où les vents du nord prédominent, les valeurs du potentiel électrique sont sensiblement supérieures à celles que l’on observe au Vésuve, sauf de très rares exceptions. Dans l’autre saison, par contre, on trouve au Vésuve des valeurs notablement supérieures à celles de l’Université, et cela surtout aux heures les plus chaudes du jour car, de nuit,. le contraire se produit presque toujours.
- Ces différences peu appréciables, incertaines même à la fin de l'automne et au commencement du printemps, sont visibles et immanquables au cœur de l’hiver et au fort de l’été. Le professeur Exner de Vienne, supposant que je soutenais qu’en toute saison l’électricité de l’air à l’Observatoire du Vésuve, était inférieure à celle de la station de l’Université, s’appliqua à donner l’explication du phénomène en ayant recours à la topographie comme si celle-ci variait avec les saisons. La prétendue loi de l’augmentation avec l’altitude est également contredite par les observations simultanées qui, depuis plusieurs années, sont faites à l’Observatoire de Capodimonte et à l’Université, malgré leur petite différence de niveau qui n’est que de 137 mètres. Si l’on fait des observations dans des sites dont les différences de hauteur sont peu considérables, on trouve communément de plus fortes tensions aux points les plus élevés, parce qu’ils sont mieux exposés, et cependant parfois l’inverse se produit. Lorsque les différences deviennent notables, la différence signalée entre l’hiver et l’été, apparaît; mais quand on va plus haut, il semble que les tensions finissent par diminuer définitivement avec les hauteurs, ainsi qu’il résulte des observations simultanées qui, par l’initiative du P. Denza se font à Moncalieri et au Petit St-Ëernard, de 2 OOP mètres plus élç/é qu# Monçalieri.
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- J’ai erü nécessaire de rappeler ces faits pour que l’on puisse apprécier la valeur des résultats déduits des observations simultanées exécutées au dedans et au dehors des nuages qui atteignent facilement l’Observatoire, parfois avec un ciel serein ou à peu près, à Naples, et le plus souvent avec un ciel couvert. Jusqu’en 1872, pendant mes séjours continuels à l’Observatoire, je lis assidûment des observations à l’intérieur des nuages et m’assurai que ceux-ci, en tant que nuages, ne donnent pas d’indice d’électricité propre s’ils ne sont pas en voie de condensation au point de mouiller le toit, mais que généralement à 1’inté-rfeur des nuées, de même qu'à ciel couvert, on a moins d’électricité qu’avec Un ciel parfaitement pur dans, lequel les manifestations électriques deviendront notablement plus énergiques s’il apparaît un brouillard même très léger ou bien un nuage.
- Ayant obtenu en 1872 la jonction télégraphique de l’Observatoire et de la station météorologique de l’Université, non-seulement je pus dénoncer comme erronée la théorie de l’accroissement du potentiel électrique avec l’altitude, mais j’eus même l’occasion de faire des observations simultanées à l’intérieur des nuages sur ie Vésuve et avec un ciel pur, mixte, ou nébuleux à Naples même.
- Les observations faites pendant la période hivernale ont constamment montré que le potentiel électrique était moindre à l’Observatoire, à l’intérieur des nuages, qu’à Naples avec un ciel pur, mixte, ou nuageux, sauf à quelques rares exceptions. Et c’est un fait digne de remarque que si ce nuage se résolvait en pluie à l’Observatoire, il y avait là, aussitôt, une très forte électricité positive et à l’Unive.isité une forte électricité négative, ce qui vérifiait la loi que j’ai énumérée en 1854.
- En suite, du mois de mai jusqu’à la mi-octobre, tandis qu’au Vésuve, dans les journées ordinaires lé potentiel électrique est notablement supérieur à celui qu’on observe à l’Université, on trouve par contre s’il y a des nuages à la station du Vésuve, que le potentiel électrique est, à l’Observatoire de l'Université, presque toujours supérieur à celui qu’on observe en même temps au Vésuve.
- Lorsque j’entrepris mes études sur l’électricité atmosphérique, j’avais l'esprit rempii des théories énoncées avec autorité dans les livres et que l’observation des phénomènes a pleinementdémenties,
- Entre autres erreurs il existait la croyance que les nuages étant des conducteurs libres dans l’air, trouvaient le moyen de l’électriser tantôt positivement, et que leur rencontre produisait la foudre et engendrait des orages.
- Je souhaitais de pouvoir soumettre cette théorie à un examen expérimental rigoureux; j’en trouvai l’occasion à l’Observatoire du Vésuve, souvent enveloppé par les nuages venant de la mer et couvrant le Vésuve jusqu’à un niveau inférieur à celui de la station qui reste pendant des heurés et des journées dans leur intérieur.
- Parfois on voit, sur la mer, des nuées errantes, distinctes, venant l’une après l’autre, couvrant pendant un court instant l’Observatoire,puis continuant leur route sur les plaines de la Campanie, et tantôt se dissipant, tantôt s’accumulant aux lianes des Apennins, L’arrivée de la nuée est géné-lement indiquée par une légère diminution du potentiel suivie d'un petit accroissement lorsqu’elle s’éloigne. Il ne me fut jamais donné, pendant tant d’années, d’observer de l’électricité négative dans les nuages, sans pluie dans le voisinage. On ne constata jamais un potentiel plus élevé que la valeur moyenne que lorsque les nuées étaient en voie de condensation; ce potentiel croissait excessivement quand elles se convertissaient définitivement en pluie. Voilà pourquoi, s’il ne pleut ni au lieu des observations, ni à une certaine distance de ce dernier, par un ciel nébuleux, l’électricité de l’air est moindre que celle que l’on a par un ciel pur, phénomène signalé aussi par A. Quetelet.
- Mais les observations simultanées faites au dedans et au déhors des nuages concourent admirablement à combattre une idée erronée autant qu’invétérée. Il est singulier de voir comme l’apparition d’un simple brouillard au point observé, fournit un accroissement appréciable d’électricité que ne donne pas le nuage lui-même. On trouve aisément l’explication de ce fait si l’on songe que l’apparition prompte du brouillard est l’indice de la condensation de la vapeur, la genèse du nuage, tandis qu’un beau nuage bien formé renferme toute la vapeur condensée ailleurs et qui. par conséquent, a perdu son électricité. Si ces mêmes brouillards qui montrent, une forte électricité, restent stationnaires, l’humidité relative dure, mais l’accroissement d’électricité disparaît, et si le brouillard se dissipe il produit une certaine diminution par sujte: de î’augmentatjon de capacité
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- qu’il subit. Plusieurs fois j’ai pu, remarquer que si le ciel étant pur, on observe des tensions très fortes, soit aux heures des maxima, soit à diverses heures, on peut prédire sûrement l’appirition prochaine des nuages, dans les 24 heures en hiver et, en été, dans deux ou trois jours. Cette règle n’a subi aucune exception pendant 46 années d’observations.
- Les nuages n’ont donc pas, comme tels, un potentiel propre, sauf quand ils se convertissent en pluie, grêle ou neige, et par conséquent la distinction de nuages positifs et négatifs n’est pas fondée. On n’a de l’électricité négative qu’avec de la pluie à distance ou avec une chute de sable. C’est pour cela que si, avec une chute de pluie, l'observateur se trouve dans la zone négative qui doit entourer celle-là, il observera cette électricité par un ciel pur ou nuageux, et même avec quelque faible pluie qui peut survenir dans cette zone. Ainsi ont pris naissance les croyances de l’électricité négative par un ciel serein, des nuées négatives et enfin des pluies négatives.
- Si donc les nuages n’ont pas un potentiel propre, différent de celui du champ dans lequel il se trouvent, on voit combien il est absurde d’admettre l’existence de certains nuages fortement électrisés, qui seraient la cause des orages. Il n’y a pas de nuage qui soit par lui-même orageux, mais tous peuvent le devenir lorsqu’ils sont forcés de se résoudre rapidement en pluie ou en grêle. Tout nuage qui se résout en pluie devient une abondante source d'électricité qui fait sentir son influence à des distances plus ou moins grandes, selon l’abondance et la rapidité des averses, et cette influence donne naissance aux zones que j’ai découvertes depuis 1854. Quand la condensation est rapide, les tensions deviennent très fortes et si les déperditions ne sont pas faciles, il y aura des coups de foudre qui seront limités à l’intérieur des zones susmentionnées, en dedans desquelles la pluie ne tombe ordinairement pas. C’est pourquoi, chaque fois l’on entend le tonnerre ou que l’on voit simplement l’éclair dans la nuit, on peut être sûr qu’à une certaine distance il tombe une pluie rapide souvent accompagnée de grêle, et là est le centre de l’orage.
- J’ai eu plusieurs fois l’occasion, comme je l’ai dit, d’assister pendant de longues heures au passage des nuages qui enveloppaiént l’observatoire en venant de la mer, puis après avoir parcouru la Campanie, allaient s’accumuler sur la chaîne des
- Apennins au nord de l'observatoire, où se trouvent les cimes les plus élevées. Sur ces sommets lorsque la nuée montait, on voyait parfois de fréquents éclairs. Ces nuages passaient inoflfensifs sur l’observatoire, devenaient donc orageux sur les Apennins, parcequ’ils s’y convertissaient en grandes averses, avec ou sans grêle.
- Ces faits confirment de plus en plus la théorie que j’ai démontrée par tant d’observations et d’expériences, à savoir que l’origine directe, immédiate, des manifestations électriques repose dans la condensation de la vapeur, comme son origine indirecte se trouve dans l’évaporation.
- varié'tés
- L’ÉLECTRICITÉ ET LA MARINE
- AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DES FANAUX A ARC APPLICATION DE L'ÉCLAIRAGE AU MAGNÉSIUM
- Nous avons eu occasion de parler, il y a quelque temps, de l’extension que prenait la lumière électrique dans la marine, et le rôle important qu’allait lui créer l’introduction des lampes à incandescence dans les fanaux (1).
- De nouvelles expériences qui. se poursuivent actuellement, attirent l’attention sur le rôle de l’électricité dans cette application plus particulière de l’éclairage des fanaux de signaux, dans la navigation maritime. Il importe donc aux électriciens que cette question intéresse, d’être tenus au cou rânt des inventions qu’elle suscite; et des perfectionnements que subissent les anciens agents d’éclairage dans le but d’être substitués à la lumière électrique elle-même.
- Un des principaux griefs des marins contre la lumière par arc, c’est qu’ils lui reproche de ne point percer le brouillard. C’est là un inconvénientdont nous ne chercherons pas à dissimuler l’importance ; il est évident, en effet, que vu sa composition, l’arc voltaïque, nécessairement riche en rayons violets et ultra-violets, laisse ces rayons
- C1) La Lumière Électrique, du 2y février 1889; t. XXXI, n. 8.
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- s’absorber dès que s’élève la plus petite brume. La vapeur d’eau en suspension dans l’atmosphère voilà quel est le principal obstacle, voilà la cause physique qui a longtemps fait hésiter à adopter la lumière électrique par arc dans les différentes circonstances où nous la voyons aujourd’hui appliqués. C’est même la connaissance de ces faits qui a fait introduire de préférence la lumière par in-candescencedans les fanaux de certains bâtiments. Mais cette transformation est très lente à se produire; et beaucoup de navires ont encore conservé, la lumière par arc, pour l’alimentation de leurs fanaux ; dans ces conditions ils restent donc exposés aux inconvénients connus, et c’est une des raisons qui explique pourquoi les fanaux sont souvent doubles; et que, les feux électriques, devenus insuffisants sous un brouillard un peu ténu, sont immédiatement remplacés par les anciennes lanternes dont ils avaient usurpé la place.
- Un autre inconvénient qui s’oppose à la généralisation de l’électricité dans le rôle des fanaux ; c’est pour ceux de ces derniers qui sont alimentés par arc, leur difficulté de visibilité. La lumière produite par arc voltaïque est assurément la source la plus puissante d’éclairage actuellement connue; sa portée, lorsque le temps est clair et l’atmosphère diaphane, est de beaucoupsupérieure à celle, de toute autre lumière. Mais, dès qu’un peu de brume commence à se produire, dès que quelques linéaments vaporeux s’élèvent et flottent dans l’air, l’éclat de la vive lumière électrique semble avoir diminué, tandis que les autres lumières paraissent avoir conservé leur puissance habituelle ; pour peu que la vapeur d’eau devienne plus abondante dans l’atmosphère; que, au lieu d’une légère brume, on observât un épais brouillard, le foyer électrique cesse d’être visible.
- A part le phénomène d’absorption relaté plus haut, il y a dans ce fait diverses influences qui ne sauraient passer inaperçues. Souvent nous mêmes, sans aller chercher un exemple sur le littoral, nous avons constaté un effet du même genre sous l’horizon parisien. Du sommet d'un monument élevé du centre de Paris, à la tour Saint-Jacques, par exemple, où nous procédions autrefois à différentes expériences de physique ; au cours d’observations météorologiques nocturnes, nous avons eu à remarquer que les foyers électriques du parc des Buttes-Chaumont, quoique respectivement d’intensité photométrique supérieure à d’aucuns des brûleurs intensifs à gaz des écluses de la Vil- j
- lette, cessaient fréquemment d’être perceptibles» alors que cependant on observait tout de même les becs de gaz situés à une distance plus considérable. Vue de la banlieue, la Tour de 300 mètres, permet des observations analogues ; et souvent on a pu remarquer, des collines voisines de Vilaines, à 40 kilomètres de distance à vol d’oiseau que, par un temps un peu brumeux, grâce à une assez puissante longue vue, on parvenait à distinguer sous un éclat proportionnellement plus considérable les illuminations de la dernière plate-forme, alors que l’on percevait, dans des conditions plus difficultueüses, certains des éclats du foyer à feux changeants qui surmonte le campanile.
- La cause de cet état d'infériorité de la lumière électrique sous le rapport de la vision réside dans la constitution de l’arc lui-même. Dans nombre de régulateurs de puissance moyenne farc électrique est excessivement court, et jaillit souvent entre un écart des crayons inférieur à cinq millimètres. Il n’en est pas ainsi dans les autres procédés d’éclairage, où le foyer s’épanouit sous une large et volumineuse flamme. Il résulte de cette constatation que vu de loin, l’arc voltaïque, tout comme les étoiles, ne forme qu’un point sur la rétine, et dès qu’un peu de brume amoindrit relativement son intensité, ce point disparaît. Ce fait n’a pas lieu dans les lampes à huile, des phares ou des fanaux, dont le foyer lumineux beaucoup plus étendu, quoique considérablement moins intense demeure en temps de brouillard sous ses apparences réelles. Cette raison et aussi quelque préjugé hostile, expliquerait donc pourquoi malgré l’usage constant de la lumière électrique, on a conservé dans beaucoup d’endroits, aussi bien pour les signaux que pour les sémaphores, pour les feux de port que pour les phares les anciens appareils à huile.
- On remarque donc que l’interposition d’une couche atmosphérique détenant en suspension des vésicules aqueuses, comme dans un jour de brouillard par exemple, agit aussi bien au point de vue de l’éclairement, qu’au point de vue de la puissance de pénétrabilité.
- C’est la connaissance de ces différents défauts inhérents de l’emploi de l’arc qui ont fait penser que l’on pourrait y substituer avantageusement les éclairs magnésiques autrement dit la lumière éclatante produite par la combustion de la poudre de magnésium,; et c’est dans ce but que M. Regnard vient d’imaginer une lampe, dont la description
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- . nous intéresse particulièrementpuisqu’elle prétend remédier aux inconvénients actuels d’une variété d’éclairage électrique. Sous un certain rapport, l'intensité lumineuse émise par le magnésium peut-être comparée à certains foyers à arc ; mais, il ne faut pas nous le dissimuler elle parait posséder sur la lumière électrique l’avantage éminemment précieux, d'offrir une surface énorme quand on lance vivement le jet de poudre magnétique. C’est cette faculté qui a fait penser à l’utilisation de ce procédé d’éclairage pour l’alimentation des fanaux. Comme il a été prouvé que la poudre de magnésium peut brûler directement et sans le secours d’une substance explosive dans la flamme d’une lampeà huile ou d’un bec à alcool on concevra sans difficulté aucune, que ces divers considérants aient tenté les inventeurs.
- En réalité, des lampes construites ainsi, certaines constituent donc de véritables phares à éclats réglés. Dans l’un des modèles imaginés par M. Regnard, un mouvement d’horlogerie commande un robinet à cupule qui se remplit automatiquement de poudre magnésique et la déverse ensuite dans une ampoule. Le même mouvement d’horlogerie comprime subitement un soufflet, qui lance la poudre ainsi dosée au centre d’une lampe à mèche ronde.
- Il en résulte un éclair extrêmement brillant qui se reproduit consécutivement toutes les trente secondes, ou plus souvent, suivant le mode de réglage adopté.
- Un autre type de lampe construit dans le même genre, se manœuvre à la main. Ces fanaux magné-siques préoccupent l’attention des armateurs ; ce sont pour nous de sérieux concurents, appelés à nuire au développement de l’électricité et qui conséquemment doivent ouvrir les yeux aux électriciens sur les perfectionnements qu’ils leur reste à introduire dans les dispositifs en usage. Une des premières améliorations consisterait à favoriser l’extension de l’incandescence, pour le service rempli par les arcs, dans l’application striclement limitée des feux de route. Le temps est loin aujourd’hui, où la lumière au magnésium, devancière industrielle de l’électricité, disputait à cette dernière la faveur des photographes. Comme pour l'éclairage électrique les conditions industrielles de production du magnésium se sont considérablement perfectionnées depuis ces dernières années, et inconsciemment, c’est l’électricité dans ses applications électrolytiques qui aura favorisé
- l’évolution de son conçurent. Ainsi, nous aussi bénéficions fréquemment des installation de gaz dont nous nous servons pour actionner les moteurs de nos dynamos.
- Une des conséquences de ce progrès dans la production du magnésium a été de réaliser une économie considérable sur la matière elle-même. L’importance de cette considération explique à elle seule le mobilb qui nous a fait intéresser aux fanaux à lumière magnésique. Dans la lampe à éclats de M. Regnard, en effet, la consommation étant peu importante, cet éclairage, par suite du prix relativement minime du magnésium serait peu dispendieux, et cet avantage est peut-être à même d’assurer à cette application un avenir tout à fait inconcevable. Chaque éclair entraîne une consommation de dix centigrammes de poudre magnésique, d’une valeur de un centime si l’on compte au prix du gros. Par heure, la lampe phare ne dépense donc pas plus d’un franc! Étant admis qu’un tel fanal placé à bord d’un navire remplisse le même office que les régulateurs actuellement employés, on peut donc redouter une certaine comparaison économique bien faite pour ralentir le zèle déjà peu argent par lui-même des armateurs européens en faveur de l’électricité. Si elle répond véritablement aux exigences maritimes, la lampe magnésique à sa place désignée à bord des voiliers, où faute de prétexte on hésite à introduire les générateurs électriques. Peut-être ne serait-ce ainsi qu'une transition lente, destinée à préparer à l’adoption définitive de l’électricité. C’est, en tous cas, pour l’industrie électrique un précurseur d’application.
- D’un poids peu considérable, moins de trois kilogrammes, les nouveaux fanaux magnésiques présentent donc l’incontestable avantage de s’adapter aussi bien aux voiliers qu’aux embarcations légères, où ils précéderont ainsi l’introduction de l’électricité. Quant aux autres applications que l’on semble entrevoir à ces nouveaux appareils ; nous avouons ne pas les saisir aisément, et nous ne nous alarmerons pas à supposer qu’ils puissent détrôner les projecteurs d’investigation que l’électricité alimente si économiquement à boi'd des navires de rang. A cette réserve près, les fanaux magnésiques justifient les quelques instants d’attention qu’ils nous ont fait concentrer sur leur description et leur destination.
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- CORRESPONDANCE
- Budapest, le 29 août 1889.
- Monsieur le Directeur,
- J’ai lu dans le numéro 32, du 10 août, de votre estimée publication, page 295, une courte notice sur la trempe électrique, et je me permettrai de faire remarquer que je possède un brevet austro-hongrois du 21 avril 1888, ayant pour objet un procédé pour la trempe des ressorts par l’électricité.
- Sans vouloir donner ici la description détaillée contenue dans le brevet, je me bornerai à publier la traduction de la revendication y relative.
- r Un procédé pour la trempe des ressorts par l’électricité, consistant en ce que l’on échauffe les ressorts par un courant électrique réglable à volonté, puis on les refroidit brusquement dans l’air, dans l’eau, dans l’huîle, dans le mercure ou dans tout autre milieu approprié, et enfin, on les recuit par de la chaleur venant de l’extérieur, ou bien on les laisse dans leur état naturel ;
- 2“ Un procédé pour la trempe des ressorts par l’électricité, consistant en ce que l’on échauffe directement les ressorts par de la chaleur venant de l’extérieur, puis on les refroidit brusquement dans un milieu approprié, et enfin, on les recuit en faisant passer au travers un courant électrique ré-grable à volonté;
- y Un procédé pour la trempe des ressorts par l’électricité, consistant en ce que l’on échauffe les ressorts au moyen d’un courant électrique réglable, puis on les refroidit brusquement dans un milieu approprié, et enfin, on les recuit en faisant passer au travers un courant électrique réglable à volonté.
- En vous priant de bien vouloir publier dans votre prochain numéro cette communication, que j’estime nécessaire pour sauvegarder ma priorité dans cette question, veuillez agréer, etc.
- ZlPERSNOWSKY.
- FAITS DIVERS
- Ainsi que nos lecteurs le savent, la reprise par l’Etat de l’exploitation des réseaux de la Compagnie générale des téléphones a eu lieu le dimanche 1" septembre, tant pour les douze bureaux de Paris que pour les neuf agences dan« les provinces, en vertu de la loi votée le 16 juillet 1889 par les Chambres.
- On sait que la Société des téléphones affirme que les cinq millions affectés par la Chambre au rachat du matériel ne représentent que le tiers de ses frais d’installation, et que cette somme dépasse seulement d’un million son revenu an-
- nuel qui, grâce aux 6500 abonnés de Paris, et aux 2500 abonnés des départements, atteint aujourd’hui le chiffre de quatre millions de francs. On ne s’entendait pas sur le montant de l’allocation, on s’entendit encore moins sur le choix des experts, chacune des parties intéressées ayant fait choix d’un procédé d’expertise différent, et l’hostillité devint des plus vives. La Société refusa tous renseignements aux experts des postes et télégraphes, qui durent parfois, pour pénétrer dans les agences téléphoniques, avoir recours aux commissaires de police.
- En 1884, le ministre des postes a donné à la Société des téléphones l’autorisation d’établir des réseaux dans certaines villes de France, notamment à Paris, Lyon, Marseille, Bordeaux, Saint-Etienne, Nantes, etc.
- Cette autorisation était accordée pour cinq ans et doit expirer le 8 septembre 1889.
- Le cahier des charges auquel la Société des téléphones était soumise contient un article ainsi conçu :
- « Le gouvernement pourra, à toute époque, racheter les droits résultant de l’autorisation accordée et le matériel de l’entreprise, moyennant une indemnité qui sera fixée d’un commun accord et, à défaut, à dire d’experts. »
- Dès le 10 avril dernier, l’Administration des postes fit savoir à la Société qu’elle était dans l’intention d’user, dès le 1" septembre, de cette clause de rachat.
- Elle lui demanda, conformément à l’article sus-indiqué, de vouloir bien fixer la valeur de son matériel, et, en cas de désaccord, indiquer, concurremment avec l’Etat, des experts pour en faire l’estimation.
- La Société refusa d’accéder à cette proposition. L’Administration n’en persévéra pas moins dans sa résolution de reprendre les réseaux le 1" septembre. En conséquence, elle demanda et obtint la nomination, par le président du conseil de préfecture de la Seine, d’un expert chargé de faire l’inventaire du matériel dont l’Etat allait prendre possession.
- L’Administration offrit à la Société de confier à cet expert le soin de déterminer, avant cette prise de possession, la provision qui pouvait bien être raisonnablement dite, et ce sous réserve expresse de toutes ses prétentions. La Société refusa encore d’accéder à cette nouvelle proposition.
- Le 1" septembre, un ingénieur de l’Etat, accompagné d’un commissaire de police, se sont présentés dans chacun des douze bureaux de Paris, où ils ont été reçu par un représentant de la Société qui, en présence d’un huissier, a déclaré ne céder la place que contraint et forcé. En même temps il a remis au commissaire de police une protestation écrite, avec prière de l’annexer au procès-verbal, ce qui a été fait.
- La même formalité a eu lieu dans tous les bureaux, à Paris et dans la province.
- Toutes les mesures nécessaires avaient été prises pour que le service des abonnés ne fut pas interrompu.
- Une des premières réformes que l’Administration compte apporter dan-'le service des téléphones consistenTà réduire considérablement le prix de l’abonnement, qui sera immédiatement ramené, nous dit-on, à 400 fr. au lieu de 600 pour Paris et des propositions analogues en provincé.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le prix des conversations téléphoniques dans les cabines publique subira également une forte réduction, et enfin, les réseaux existants seront rapidement augmentés partout. Une adjudication pour la fourniture de 100 kilomètres de câbles est déjà annonçée pour le 16 de ce mois. On s’attend à la construction prochaine d’une vingtaine de nouveaux réseaux dans différentes villes qui en ont tait la demande à l’Administration des postes et télégraphes.
- L’administration de l’Ecole technique supérieure de Darm-statdt vient de mettre au concours la question suivante :
- Les pertes d’énergie qui se produisent par suite de réchauffement dans le fer des tranformateurs à courants alternatifs, proviennent en partie de courants induits, en partie du frottement moléculaire par le changement de direction des lignes de forse. Il faut déterminer par des expériences l’influence exercée par chacune des deux causes dans différentes circonstances sur la perte totale.
- Les solutions seront reçues jusqu’au i" mai 1890. Un seul prix, de 150 marks (190 fr. environ), sera décerné.
- Un sous produit du raffinage de l’asphalte, considéré jusqu’ici comme sans valeur, paraît devoir fournir une excellente matière isolante. Il est produit par le raffinage de l’asphalte avec de l’acide sulfurique et ressemble beaucoup à l’asphalte ordinaire, mais il est doué d’une très grande élasticité. Quand cette matière a été réduite par la chaleur à 60 0/0 de son volume elle devient dure comme de l’ébonite ou du caoutchouc durci. Cette nouvelle matière est, paraît-il, un excellent isolant pour les conducteurs électriques.
- A Norwich, dans l’Etat de Connecticut, <jo lignes sur 100 ont été interrompues et 18 annonciateurs au bureau central ont été brûlés par la foudre.
- Un électricien brésilien vient de breveter une invention ayant pour but d’empêcher les assiettes, couverts, etc., , de Se déplacer à bofd des navires pendant les gros temps. Au lieu des cadres dont on se sert actuellement dans ce but, l’inventeur brésilien donne à toute la vaisselle un pied de fer et place sous la table des électro-aimants puissants excités par les dynamos du navire. Il est possible que la vaisselle reste en place dans ces conditions, mais rien n’empêche le contenu de se répandre partout, comme cela a lieu maintenant pendant le roulis.
- La Umt/d^States C’, de New-York, vient d’introduire un
- nouveau modèle de moteur électrique pour actionner des ventilateurs, qui paraît bien supérieur à l’ancienne machine.
- La semaine dernière de nouvelles expériences ont été faites dans le port de Cadix avec le bateau sousmarin le Peral, qui paraissent avoir donné des résultats excellents. La vitesse moyenne dépassait 6 milles.
- Il n’y avait que 250 éléments d’accumulateurs, divisés en deux batteries, donnait chacune 20 ampères à 240 volts. Quand tous les accumulateurs seront embarqués la force développée sera de 70 chevaux.
- M. Sadvedra, le directeur des Anales de la Elcctricidad, de Barcelone, vient de publier un volume richement illustré et intitulé : la Eleetricidad en la Exposicton universal de Barce/ona, dans lequel toutes les applications de l’électricité ayant figuré à cette Exposition sont décrites avec beaucoup de soin.
- M. Bain vient d’inventer un micromètre électrique destiné à classer des morceaux de cuir selon leur épaisseur et à les distribuer dans des casiers séparés. L’appareil peut classer jusqu’à 5000 morceaux par heuie et enregistre automatiquement le nombre des morceaux déposés dans chaque casier, le rôle du surveillant se bornant à placer les cuirs dans une espèce d’auge. Ceux-ci sont maintenus debout sous une pression constante qui les fait avancer quand le doigt du micromètre arrive à l’un des récipients dans lequel la pièce doit tomber, le prolongement intérieur de ce doigt touche un contact électrique et le morceau tombe. Le mouvement du doigt actionne un compteur qui indique le nombre de cuirs dans chaque réservoir. Le courant est fourni par une petite dynamo d’une construction spéciale.
- . Les ouvriers employés par la Telegraph Construction C*, à Greenwich, se sont mis en grève la semaine dernière, ils demandent la journée de 9 heures, avec un maximum de 5 fr. par jour. De plus, ils refusent de travailler pendant pendant les heures du repos.
- La Société des tranways à Jersey-City vient d’être autorisée à remplacer la traction par chevaux par l’électricité. La compagnie se servira d’accumulateurs du système Wise et Gib-son pour fournir l’énergie aux moteurs électriques.
- Le premier chemin de fer électrique en Italie sera prochainement inauguré entre Florence et Fiésole, sur un parcours
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- de 7300 milles, dont 4000 en rampes dépassant à quelques endroits 7 0/0.
- La ligne partira de la place Santa-Marco à Florenc, en suivant les routes ordinaires jusqu’à la place del Duomo à Fié-sole. Le trajet sera fait en 40 minutes. La concession a été accordée à une société exploitant un tramway à vapeur entre les deux localités. On se servira du système Sprague, avec des conducteurs aériens et les travaux seront terminés dans un mois ou six semaines.
- Un coup de foudre accompagné d’un bruit violent est tombé la semaine dernière sur une maison, à Berlin, sans créer d’incendie, mais en détruisant les fils téléphoniques passant au-dessus de la maison. Quatre de ces fils ont arrachés et plusieurs autres endommagés. La décharge suivit les fils à travers la rue jusqu’à la maison en face où elle passa à la terre, sans faire de dégâts.
- La Municipalité de Gœttingen, en Allemagne, a décidé de faire installer des horloges électriques à l’hôtel-de-ville et dans deux églises.
- On peut considérer comme certain que la prochaine Exposition universelle aura lieu à New-York en 1892, et les électriciens américains se préparent déjà à faire figurer l’élecrri-cité d’une manière digne de l’importance énorme que cette industrie a prise dans le pays. L'Electric Club, de New-York, a délégué deux de ses membres, MM. Vail et Davis, pour le représenter dans le Comité provisoire fourni le Maire de New-York.
- La réunion de la National Electric Light Association, qui vient d'avoir lieu à Niagara, a longuement discuté la question de l’exécution des condamnés à mort par l’électricité. Tous les orateurs se sont prononcés contre la nouvelle loi. Se plaçant au point de vue électrique, le Dr Mores croyait que la mort que le courant électrique constituerait une torture horrible, et citait des exemples en faveur de cette théorie. La réunion s'est finalement décidée à protester contre cette application de l’électricité et une commission a été nommée pour demander au gouverneur de l’Etat de New-York de changer toutes les condamnations à mort en travaux forcés à perpétuité, en attendant que la nouvelle loi soit annulée par les Chambres. Une pétition dans ce sens sera adressée aux députés et sénateurs de New-York au nom de l’Association.
- Éclairage Électrique
- A l’occasion de la réunion des électriciens français et anglais, qui a eu lieu le 23 août au soir, les locaux de la So-
- ciété d’encouragement, à Paris, étaient éclairés à la lumière électrique tant à arc qu’à incandescence.
- Toutes les lampes étaient alimentées exclusivement par des piles au liquide chlorochromique, du modèle créé par le commandant Renard pour un ballon dirigeable.
- Une lampe à arc de 900 bougies était alimentée par 42 de ces élément», une autre de 300 bougies par 36 éléments contenus dans des caisses cubiques ayant environ 50 centimètres de côté. Quant aux lampes à incandescence, qui étaient de 23 à 30 bougies, elles se présentaient sous forme de lampes mobiles, constituées par un réservoir cylindrique de 20 centimètres de diamètre sur 38 de hauteur, contenant 7 éléments et supportant un candélabre surmonté d’une lampe Gérard. Le lustre de 10 lampes était alimenté par 28 éléments renfermés dans une caisse.
- Toutes les piles ont très bien fonctionnées, une extinction momentanée a été causée par la combustion d’un filament de lampe à incandescence.
- Les lampes électriques du commandant Renard, construites pour l’éclairage domestique, pèsent 15 kilos; elles contiennent leur nécessaire de liquide chlorochromique et ne donnent naissance à aucun dépôt de cristaux, ce qui en rend le nettoyage facile. De dimensions analogues aux lampes à l’huile contenues dans de grosses potiches, elles sont agencées de façon à supprimer toutes les difficultés de montage, de remontage, de chargement et d’entretien; le remplissage se fait d’un seul coup; le placement des 7 zincs consiste dans le serrage de 7 vis; la mise en activité s’opère à l’aide de quelques pressions sur une poire pneumatique; enfin, l’extinction s’obtient à volonté en dévissant une simple vis latérale. En un mot, ces lampes sont aussi faciles à soigner qu’une lampe à huile ordinaire, tout en étant d’un entretient moins délicat, puisqu’elles ne renferment aucun mécanisme. Le constructeur a lui même fourni les données ci-dessous à notre confrère La Nature :
- Potentiel normal de décharge.......... 10 à 11 volts.
- Courant de décharge.................. 4 ampères.
- Débit................................ 40 à 45 watts.
- Intensité lumineuse................... 25 bougies.
- Durée ! n°rmaIe....................... 5 heures.
- maxima......................... 8 —
- Prix des matières pour une charge... 2,50 fr.
- Prix de la bougie-heure............. 0,02 —
- On voit qu’il s’agit d’un éclairage très cher et de luxe.
- La pile de 24 petits éléments qui alimentait le lustre de 10 bougies à la Société d’encouragement a été construite sur un modèle différent, spécialement réservé pour le service de la marine militaire, qui l'a adopté pour les signaux des torpilleurs. Quant aux piles pour l’alimentation des foyers à arc elles n’existent encore que sous une forme_ provisoire et l’on étudie en ce moment une disposition analogue à celle des lampes mobiles à incandescence.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- D’après le Scientific American, il y a aujourd’hui en opération ?ux Etats-Unis 5650 stations centrales de lumière et d'énergie électrique. II y a 210000 foyers à arc et 2600000 lampes à incandescence. Au mois de mars dernier les chemins de fer électriques étaient au nombre de 59 et 86 autres étaient en construction. Le capital engagé dans des entreprises d’électricité pendant la seule année 1888 a atteint environ 350 millions de trancs.
- Dans le discours par lequel le président de la National Electric Light Association a ouvert la réunion récente de Niagara, il cite comme preuve du développement énorme des applications industrielles de l’électricité, le fait que le nombre des foyers à arc employés aux Etats-Unis a augmenté pendant les dernier» exercices de 219924 à 237017 et les lampes à incandescence de 2504490 à 2704768. II existe actuellement en Amérique 109 chemins de fer électriques, avec un développement total de 862 kilomètres et employant 936 moteurs. Le capital engagé daus l’industrie électrique dépasse 1375 millions de francs. L’intérêt du public pour l’électricité est démontrée par la création dans presque tous collèges de cours spéciaux et par les nombreux articles populaires traitant ce sujet dans les journaux et revues.
- M. L. Capiston vient d’adresser, au nom d’une société anglaise, une demadde de concession pour l’éclairage électrique de Madrid à la Municipalité de cette ville. Il offre de déposer une somme de 100000 francs à titre de cautionnement.
- Le représentant de MM. Crompton et C“, à Calcutta, a obtenu une concession pour l’éclairage d’une partie de cette ville.
- La British East Africa C" se propose, en vue des dispositions hostiles manifestées par les indigènes sur le territoire qui lui a été concédé, d’établir avec la Compagnie allemande une station monstre de lumière électrique au sommet de la montagne Kilimanjaro.
- L’EleArical Engineer, auquel ce projet a été communiqué, ajoute qu’on espère, avec des foyers d’une intensité lumineuse totale de 150000 bougies, inspirer d’abord une peur salutaire aux indigènes et ensuite faciliter à MM. Sta iley et Smin Pascha leur passage à travers un pays difficile et dangereux.
- Les religieuses du couvent de Sainte-Ursule, à Olmiitz, seront sans doute les premières à introduire la lumière élec-
- trique chez elles, car on annonce que le Conseil municipal de la ville est saisi d'une proposition à cet effef.
- Télégraphie et Téléphonie
- Depuis le 2 septembre dernier les bureaux télégraphiques en Angleterre sont' autorisées à délivrer au public des mandats d’argent télégraphiques pour l’intérieur, jusqu’à concurrence de 250 fr.
- L’Electrical Engineer, de Londres, annonce que l’administration anglaise des télégraphes s’occupe de l’introduction, à titre d’expérience, d’un appareii télégraphique écrivant pour la transmission télégraphique de dessins, cartes, etc.
- L’Administration des Télégraphes a décidé de faire installer un bureau télégraphique public sur une des plateformes de la Tour Eiffel.
- Des expériences intéressantes ont été commencées à Cherbourg en vue d’essayer la possibilité d’établir une communication téléphonique entre les torpilleurs et le vaisseau amiral, de sorte qu’on peut, paraît-il, donner des ordres directs.
- Un nouveau bureau central téléphonique a été ouvert à Bradford, en Angleterre, le 25 août dernier, avec des communications multiples comprenant 615 lignes.
- Le 18 juillet dernier l’atmosphère était tellement imprégnée d’humidité à Chicago, que les communications flexibles des commutateurs dans le bureau central des téléphones absorbaient assez d’humidité pour déranger sérieusement le service.
- Le bon marché du service téléphonique en Suisse, où l’abonnement ne coûte en moyenne que 125 fr. par an, a produit un développement extraordinaire de cette industrie. Déjà l’année dernière on comptait 65 réseaux urbains, avec un total de 6944 abonnés. La construction de lignes interurbaines a été considéiablement développée. Comme on le sait, le service est entre le» mains du gouvernement, sous le contrôle du département des postes et télégraphes.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXIII)
- SAMEDI 14 SEPTEMBRE 1889
- N” 37
- SOMMAIRE. — Les applications de l’électricité aux chemins de fer à l’Exposition universelle de 1889; M. Cosmann. — Sur les équations générales du mouvement de l’électricité; P.-H. Ledeboer. — L’inductomètre magnétique Miot; E. Dieudonné.
- — La théorie moderne de la constitution des solutions électrolytiques ; Svante Arrhenius. — Détails de construction des machines dynamos; G. Richard. — Leçons de chimie; A. Minet.—Travaux du Congrès international des électriciens.
- — Chronique et revue de la presse industrielle : Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité : Coup de foudre sur la Tour Eiffel, par M. Mascart. — Sur 1a suppression des étincelles dans les disjoncteurs, par M. Firmin Larroque.
- — L’induction sur une sphère tournante et le mouvement des corps célestes, [par M. Ch.-V. Zengei. — La nouvelle dynamo à régulateur automatique de M. Wood.—Galvanomètre différentiel Deprcz-d’Arsorival.— Régulateur de dynamo.
- — Faits divers.
- LES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ
- AUX CHEMINS DE FER A L’EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1889
- (Classe 61)
- II. MANŒUVRE DES SIGNAUX PAR L’ÉLECTRICITÉ Système Timmis
- En donnant,dans le numéro du 24 août dernier de La Lumière Électrique, la description de l’appareil Timmis, pour la manœuvre à distance des aiguilles au moyen de l’électi icité, nous n’avons indiqué que très sommairement et en nous réservant d’y revenir, le jeu de ce système en ce qui concerne la manœuvre du bras sémaphorique.
- La figure 1 indique la coupe en travers de la boîte contenant les solénoïdes employés pour obtenir l'abaissement et le maintien à voie libre du bras sémaphorique qui, en I’abscence de courant électrique, tend toujours à se remettre, sous l’action d’un contrepoids, dans la position horizontale commandant l’arrêt.
- Ces deux solénoïdes sont superposés et montés sur le même axe vertical ; l’armature Ai est placée plus près de l’électro-aimant supérieur M, que
- l’armature A2 ne l’est par rapport à I’électro-ai-rnant M2. Le but de cette disposition est le suivant :
- Quand le passage du courant dans félectro-ai-mant supérieur a produit le déplacement de la tige verticale cx et l’effacement de l’aile sémapho-rique à45°, une résistance est introduite dans le circuit, de manière à réduire le courant qui a produit l’attraction à celui qui est suffisant pour maintenir l’armature contre l’électro-aimant; puis quand il s’agit d’effacer complètement l’aile et de l’amener à la position de 450 à la position de voie libre, où elle doit être verticale, le courant passe dans l’électro-aimant M2, de manière à achever l’attraction de l’armature A2, qui a déjà commencé à se déplacer, quand l’armature Alt montée sur la même tige r, a été attirée par l’électro-aimant M!; l’introduction d’une nouvelle résistance artificielle réduit encore, dans ce cas, le courant à l’intensité suffisante pour maintenir le contact entre l’armature et son électro-aimant.
- Dès que le circuit est interrompu, soit par le passage d un train sur une pédale située sur la voie, soit par la manœuvre du signalêur qui se borne à appuyer sur.un bouton poussoir l’attraction cessant de produire ses.effets, la tige r devient libre, et l’aile du sémaphore revient à l’arrêt, dans
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- la position horizontale, sous l'action de son contrepoids.
- La figure i représente la vue générale, en élévation et en plan d’un de ces sémaphores à trois
- positions : arrêt quand l’aile est horizontale, ralentissement quand elle est inclinée à 450, voie libre quand elle est effacée verticalement contre le mât. Pendant la première période d’abaissement de la
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- Boîte de '
- Téîcctro-nimrwt
- tige Ci des armatures des électro-aimants, la chaîne qui s’enroule sur la poulie à gorge dx, lui imprime un mouvement de rotation qui amène en pi L'extrémité i, du levier d’équerre e’ ; la tige rt attachée en it se déplace alors et son autre extrémité bi vient occuper la position jx, dans laquelle l’aile fixée à l’extrémité s’abaisse à 450 au-dessous de l’horizontale.
- Quand la descente de la tige cy s’achève, un nouveau mouvement de rotation de la poulie dx anime de px en qx l’extrémité it de la bielle, dont l’autre extrémité passe de j\ en mK, de sorte que l’aile du sémaphore s’efface.
- Enfin, quand le circuit est interrompu, l’attraction des armatures cessant de se produire, le contrepoids w ramène l’aile à la position d’arrêt, où
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- elle se trouve calée, malgré l’action du vent ou de la neige par la mise en ligne droite des trois points z, st hf
- Si le sémaphore ne devait occuper que les deux portions horizontales et à 450,commandant l’arrêt ou le ralentissement, il suffirait d’un seul électroaimant et d’une seule armature.
- M. Timmis a traduit, d’après ses expériences, sur l’épure ci-contre (fig. 2), le diagramme de la puissance d’attraction d’un solénoïde simple (A), ou d’un solénoïde double (B B), en fonction de la distance de l’armature, les abscisses sont exprimées en kilogrammes et les ordonnées en millimètres, et l’épure est tracée pour une intensité de courant de 5 ampères. On voit,qu’avec les dimensions indiquées, l’appareil est largement suffisant pour actionner l’aile d’un sémaphore et pour la maintenir dans la position qu’elle doit occuper.
- Fig. 2
- La figure 3 représente le levier à commutateurs dont le signaleursesert pour obtenir la manœuvre du sémaphore à trois positions; la poignée à ressort H sert à faire mouvoir ce levier sur un curseur X où il peut occuper l’une des cinq positions bf qhl ; sur le levier sont montées quatre pièces métalliques de contact mx tnz ms mu disposées de manière à relier respectivement, de part et d’autre, les paires de ressorts Q C2 C3 C4, quand le levier occupe ia position b, ou successivement les paires de ressorts i* 2*3' 4", quand il occupe les positions f g kl-, enfin la bielle r, montée à l’extrémité du levier, se déplace,, quand on le fait mouvoir autour de l’axe o, de manière à réaliser, avec la table d’enclenchement du poste, les combinaisons voulues pour assurer la solidarité entre la manœuvre des signaux et celle des aiguilles, au moyen de taquets mécaniques, comme dans les postes Saxby.
- Lorsque le signaleur désire effacer son signal, il amène la poignée à ressort H de la position d’arrière h, à la position d’avant f, sans lâcher la poi-
- gnée, de manière à relier les ressorts de contact 1 ‘ au moyen de la pièce m, le courant passe alors dans l'électro-aimant supérieur du sémaphore qui se met à la position inclinée à 450, et aussitôt un répétiteur en miniature placé dans la cabine, au-dessus des appareils, reproduit ce mouvement. Le signaleur lâche alors la poignée H qui va d’elle-même occuper la position g, de sorte que la pièce m2 met en contact les ressorts 2*; mais alors le courant doit passer à travers une résistance r, qui est ainsi introduit dans le circuit, de manière à réduire le courant de 5 ampères à 0,5 amp., ce qui suffit pour maintenir l’armature au contact de l’aile dans sa position à 450.
- Lorsque le signaleur veut effacer complètement l'aile, il amène la poignée à la position h, sans la
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- Fig. 3’
- lâcher ; la pièce mA réunissant alors les contacts 3', le courant passe dans l’électro-aimant inférieur et agit comme nous l’avons indiqué ci-dessus, pour amener l’aile à la position verticale ; dès que le signal lâche la poignée à. ressorts, celle-ci va automatiquement occuper la position l indiquée par la figure, et la pièce mn' réunit les ressort 4*, de manière à introduire une résistance rz qui réduit le courant principal à une intensité suffisante pour maintenir l’armature au contact. Enfin quand la poignée est ramenée à sa position normale, la pièce mK m2 mA m.%, mettent en contact les ressorts C\CzCiCt et rétablit ces courants correspondants de manière à déclencher la manœuvre des signaux qui ne doivent pas pouvoir être effacés en même temps que celui dont il s’agit.
- La figure 4 indique le détail des lampes à incandescence auxquelles M. Timmis a eu recours poui les feux qui doivent donner, la nuit, ses sémaphores, et dont il se sert aussi comme d’une résis-
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- 504
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tance, pour réduire l’intensité du courant ; il y a 3 lampes nt nzn3 (fig. i), correspondant chacune à l'une des trois positions du sémaphore : des réflecteurs paraboliques p renvoient les feux sur des verres lenticulaires / qui sont rouge, vert et blanc, de sorte que comme il n’y a jamais qu’une lampe d’allumée, la couleur du feu s'adressant anx mécaniciens, est indiquée non par la superposition d’un verre mobile sur une lampe fixe, mais par la substitution de l’éclairage d’une lampe à l’autre; à l’arrière de chaque lampe est un verre coloré èqui renvoie un feu de contrôle vers le poste du signa-leur. Mais cet agent a, en outre, dans la cabine, un appareil répétiteur qui le renseigne sur l’allumage ou l’extinction des lampes ; tant qu’aucun courant ne parcourt le circuit des lampes, le répé-
- Fig. 4
- titeur indique « éteinte » ; dès que l’une des lampes brille, un index s’arrête devant le mot « allumée ».
- La mise en action de chaque lampe est obtenue par des ressorts de contact qui sont placés sur l’aile elle-même et qui, selon la position qu’elle occupe, envoient le courant dans l’une des trois lampes.
- M. Cossmann
- SUR LES ÉQUATIONS GÉNÉRALES
- DU MOUVEMENT DE L’ÉLECTRICITÉ O
- Nous pouvons procéder actuellement à l’établissement des équations générales du mouvement de l’électricité et de la polarisation magnétique qui en dépend.
- 11 faut, pour cela, égaler la force électromotrice
- provenant de la polarisation diélectrique à la somme des forces électromotrices provenant :
- i° Du potentiel électrique;
- 2° De l’induction électrodynamique;
- 3° De l’induction provenant de la polarisation magnétique ;
- 4° Des causes extérieures, par exemple, des forces électromotrices hydro-électriques ou thermo-électriques.
- On obtient ainsi le système d'équations
- l = dy Ai d u 1 A d , fd N dM\
- e dx A dt + a3ïi \dy ‘ dx )
- Y) dy Ai dV . * d / ’dL__
- ( dy dt + AS( M dï) +
- dy AS iW 1 A à fd M d\\
- e r\ dt +Art \ dx dy)
- Quanta la polarisation magnétique X-^v, nous avons trouvé plus haut les systèmes d’équations
- h = s(m- dx\ dy) -‘{'•-Pt.
- et
- \dx dyJ M=A \ dx __ <*U\ d f7 \d y d x,
- 11 vient, par conséquent
- x./av d w\ dX
- 8 A\d? dy) dx
- ï-*(SL$)-g
- V fdV _ dV\ _dx
- 8 \d;j> dx) dç
- Quant à l’électricité libre E, on a la relation
- _dE du dv dw dt*” dx~^ dy^" d%
- Si l’on connaît les quantités variables ç, X et E, on pourrait déduire des équations précédemment établies, les trois composantes u vw et le magnétisme libre; on peut calculer alors UVW, LM N par des quadratures, et les sept
- (i) Voir La Lumière Électrique du 31 août 188g.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5o5
- équations trouvées peuvent servir à déterminer les sept quantités inconnues en fonction du temps.
- Pour éliminer de ces équations les intégrales et pour les changer en équations différentielles, on peut s'appuyer sur les propositions suivantes :
- Soient \ Ç trois fonctions de xy % qui doivent satisfaire, pour tous les points compris dans la surface S, aux relations :
- ï = o Y|=o 5 *=* O (I)
- Il est évident que ces fonctions satisferont encore aux conditions :
- tout finies et continues, que l’on a à l’intérieur de la surface S
- T =» constante % = n = X = o
- On peut donc remplacer les équations (i) par les équations (2), en tenant compte des conditions indiquées.
- Appliquons cette proposition par nos équations (I) ; pour cela dérivons la troisième par rapport ày, la deuxième par rapport à ^ et retranchons, il vient :
- dt\
- rff
- dX
- dx
- dX,
- dy
- <n
- d{
- o
- d-t\
- dx
- o
- d\ dr[ dX, dx'' dym'~ dç
- o
- (2)
- Ce dernier système remplace complètement le premier 1=^ o = 0 Ç = o lorsqu’on tient compte des conditions suivantes :
- i° Dans l’espace S les fonctions sont finies et continues;
- 20 A la surface S on a
- _i__£ a* d (dV d™\ a d rd fdM _ rflA
- dy dç “ dl \dl dy ) dt L dy x dy)
- _ A. _ dZ dY
- dç\dç dx)J dy dç
- Or nous avons trouvé plus haut
- ^ _ A (W <*w\ dy-
- 6 \rf f dy J dx
- c’est-à-dire
- d x
- . . d (dW dW\ *8 , . d*x dt\dç dy) dt dt dx
- X cos a + r) cos b + X cos c — o (3)
- où abc sont les angles que la normale N à la surface S fait avec les axes coordonnées.
- On déduit, en effet, des trois premières équations de(2)que l’on peut déterminer une fonction 'F telle que
- _dV d\jT
- d x 71 d y dç
- Puis on déduit de la dernière des équations (2)
- Puis on a
- \d x dy) dç\dç d x) dx\dx~*~ d y~*~ d
- dM dV dy + dr.
- )-AL
- Mais d’après les définitions de LMN, il vient
- £-///(» 4?+
- dL.dM,
- dx'' d y d f
- + 'J'J)
- J J *) \K dx* ^ d y’ d ?’ /
- dx’dy'df— — y
- car le potentiel magnétique % est défini par la relation
- La condition (3) donne à la surface S
- d\ , d\L dy I
- dx dy dç 411 ^
- dW _ d N “
- o
- D’après la théorie du potentiel il découle de ces propositions, puisque les fonctions £ sont par-
- II résulte encore des équations qui-définissent L M N la relation suivante :
- A L «= — 4 il ).
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- 5o6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUÉ
- d’où l’on déduit
- . d\d(dL dtA rfN\ .. ) .rf!y Adt}dArx + -dï + -dï)-*L\=-ATXdt +4*Aa-t
- L’équation devient ainsi
- d -ï £
- dv
- d*-
- e
- i + 4 « 8 , d'L d Y
- h ATt + Jÿ~Ti
- On obtiendrait de'tpême
- d ^ d-
- dr
- dX
- **-
- dX dy
- i + 4ic 8 , rfjj, dX d'L £ A dt + S7 _ ~dx
- i + 4n8.rfv rfY dX S dt U X dy
- En dérivant ces mêmes équations (1) successivement suivant xy % et ajoutant il vient
- d S dn d ï
- ë, e, e . rf/AJ . rfV.dVA
- d X dy dç ® dt\dX dy dç )
- d'L
- dX d Y rf# dy
- d .
- et, comme nous avons trouvé plus haut la relation
- on a
- rfU rfV rfW _ rfm
- rf JC + + </f ~ h
- dt
- d~ d— d —
- e e £ . , d* o ' dX dY dL
- d x^~ dy dç ^ T d ts dX dy d ç
- On peut appliquer les mêmes réductions aux équations (11). 11 vient ainsi :
- J v , {*
- ë 8 . r... Zrfu , dv rfw\q di L dx\dx d ï> rff JJ
- en tenant compte des équations en U V W
- d'~ 0 ~dy~ \c/jc
- dï 'La( ( d* <p
- di dx ~A (
- d_J_ * 1
- dx dy A
- On a encore, en dérivant les équations (11) successivement par rapport à xy% et en ajoutant
- , X , , (JL , V
- + ~dï + rf7 = -A'X
- rf JC
- (D
- 11 faut ajouter à ces équations les conditions à la surface infiniment éloignée S ; on doit avoir à l’infinie *
- Ç = r, = Ç - X = |J. — v = <p = y = O
- 11 faut, en outre, que les fonctions qu’on obtient en mettant dans le premier membre tous les termes des équations I et 11 soient partout continues et finies. Comme ceci a déjà été démontré pour les fonctions U VW, LM N et leurs dérivées (les fonctions u v w, Xyj v restant finies) la condition de continuité se réduit à celle des 6 quantités
- e d x
- Y
- £ dy
- --P-z
- g d ç
- i + ±x
- ô d x
- 8 ^ dy v . dX
- S^di
- Ces quantités doivent être partout continues, même pour les surfaces où e ? et n ne sont plus contenus.
- Comme le potentiel magnétique / est continu à ces surfaces, on a
- d (y — yi) d(\ — yi) ,
- ——,—— =s cos a —K *•— etc. dx d N
- Nous avons trouvée plus haut la condition
- (). — Xi) COSi/+((J.-(il)cos b + (v — vi) cos c = — Xî)
- 47c rfN
- (4)
- et d’après la condition de continuité
- >- , dx _ >-i .
- 8 dx ôi d xt
- il vient
- X >. t i d
- >-t: = --cos«^ (y -y,)
- oi
- (ii i ,
- Ç- = — — cos b
- o i 4it
- 471
- jL
- </N
- A
- rfN
- (X — Xi)
- <5>
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
- 507
- On peut éliminer les fonctions y — yA de ces équations, ce qui fait que y n’intervient que dans l’équation de A y. On peut déterminer ainsi, en partant des équations 1, 2 et 3 et des conditions de continuité toutes les autres fonctions, sans recourir au potentiel magnétique y.
- Si les forces extérieures X Y Z sont continues pour les surfaces en question (excepté leur résultante P perpendiculaire à ces surfaces, qui est discontinue), on obtiendra pour SjviÇle système d’équalions
- r-ri--i“*#[p-p' + A<*-«>] «> r-r,--é““[p-p' + H< <*-*<>]
- Les équations 1, 2, 3, 4, 5 et 6 donnent la solution unique du problème, lorsque k n’est pas négatif, comme on peut le montrer par la considération et l’équation des forces vives.
- On obtient cette équation des forces vives, dans le cas où les forces extérieures xy sont nulles( en ajoutant les équations (1), après les avoir multipliées successivement par ^, puis les équa-
- o o 5
- ÿ y
- tions (3) après les avoir mulipliées par -, 5, en
- E £ £
- retranchant les deux sommes ainsi obtenues, on trouvera après quelques réductions
- 5 jt SIS + ü* + v») + ^ «* + V- + x?)
- -=-fff~^& + ^ + C-)dxdyd{
- —SIS- («21 4- Î)2S + W2*) dx dy d{
- M. Helmholtz montre, en partant de cette formule, que la valeur de h ne peut pas être inférieure à o; nous n’insisterons pas sur ce point.
- IV
- Nous allons exposer maintenant la méthode suivie par Maxwell pour établir les équations de mouvement de l’électricité. Cette méthode est entièrement différente de celle suivie par Helmholtz.
- 11 y a d’abord cette grande distinction à faire, c’est que Helmholtz admet l’action à distance, tandis que pour Maxwell l’action réside dans le milieu lui-même ; de plus, les équations de Maxwell sont moins générales que celles de Helmholtz, puisqu'on peut les déduire de ces dernières en égalant à zéro une certaine constante (la constante h des formules précédentes).
- Malgré ces divergences, les deux théories conduisent aux mêmes équations différentielles.
- Induction d'un circuit sur un circuit voisin. —
- Considérons deuxcircuits At et A2, dans lesquels circulent deux courants dont nous présenterons les intensités par iu et i3. L’énergie du système ou plutôt la partie de l’énergie qui dépend des courants et qu’on peut désigner par le nom d’énergie électrocinétique du système a pour expression :
- T = - Li ùa -)— La »'* 2 + M ii i%
- 2 2
- L! L, et M étant des fonctions qui seront pour nous indépendantes des intensités i, et i2 et dépendront uniquement des positions des circuits. Li et L2sont les coefficients de self-induction des deux circuits, M étant lecoefficient d’induction mutuelle. On sait qu’on peut déterminer, en général, ces quantités soit par le calcul, soit par l’expérience. En dérivant l’expression précédente, par rapport à i%, on peut former la quantité
- P = M ii + La «a
- que Maxwell désigne par le nom de momentéiec-trocinétiquc du circuit secondaire. Cette quantité exprime le flux de force magnétique qui traverse le circuit secondaire sous l’influence des courants ii et
- Considérons la première partie de cette quantité ou de ce flux et supposons que le circuit primaire soit fixe et le courant primaire d’intensité constante la quantité p dépendra alors uniquement de la forme et de la position du circuit secondaire, et l’on pourra supposer que chaque position du circuit contribue pour quelque chose à la valeur de cette quantité. On peut supposer déplus que l’action de cette portion ne soit pas influencée par celle des autres parties du même circuit, ce qui est légitime, parcequ’on ne considère pas ici un courant mais un simple circuit, c’est-à-dire une courbe fermée le long de laquelle peut circuler un cou-
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- 5o8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rant, cette courbe étant une figure purement géométrique, dont les parties n’exercent aucune action les unes sur les autres.
- Si J ds est la part de l’action due à l'élément ds, on aura ainsi
- P = / J ds
- où J est une quantité qui dépend de la position et de la direction de l’élément ds.
- On peut décomposer l’élément ds en ses trois composantes des parallèles aux axes coordonnés, on pourrait donc écrire
- J ds = F dx + Cx dy + H dp
- d’où
- J = _ dx ?d~s + C; dp d s
- et
- p=f}ds- -/(> r dx FTs + H
- électromotrice » pourrait amener des confusions de langage ; il vaut donc mieux lui conserver un nom comme celui de potentiel d'induction magnétique qui rappelle les rapports intimes, qui existent, comme on le verra bientôt, entre cette quantité et l’induction magnétique.
- Cherchons maintenant une relation qui rattache cette nouvelle grandeur J et ses composantes F G H à l’induction magnétique; pour cela, cherchons ia valeur de p relatif au rectangle élémentaire A B C D, dont les côtés sont parallèles aux axes des y et des^ le plan du rectangle étant perpendiculaire à l’axe des x.
- Soient x,y, les coordonnées du centre O et soient G, etH„ les valeurs de G et de H en ces points. Les coordonnées du point A étant y,,
- — 1/2 d% les valeurs correspondantes de G sont comme première approximation
- G = G. + - ^ dp * 2 dp x
- Comme ces composantes F GH vont jouer le rôle principal dans les applications de ces équa-
- tions à la théorie électro-magnétique de la lumière nous allons les considérer de plus près.
- Les dimensions de p, équivalentes à Li ou M i, étant celles d’un flux de force magnétique, celles de J et de ses composantes FGH seront L1'2 M1'2 T-1 en mesure électromagnétique et L:'2 M1'2 T-1 en mesure électrostatique.
- Cette grandeur J est désignée par Maxwell sous le nom de potentiel d’induction magnétique, soit sous celui de moment électromagnétique relatif à un point; dans le traité de MM. Mascart et Jou-bert on l’appelle force électromotrice. Comme cette quantité n’aaucune relation avec la grandeur qu'on mesure dans les applications de l’éleUromagné-tisme nous croyons que la dénomination « force
- et la part de l’action qui correspond au côté A est
- G, dy — i dy dp On aura de même pour B
- pour C
- — G, dv — - dy dp
- 2 d X x
- et pour D
- — H.rff + i ^
- On trouve ainsi pour la valeur de p, correspondant au rectangle dy dp.
- Cette expression représente le flux d’induction qui traverse la surface dydç ; on peut donc l’égaler à la composante de l’induction magnétique perpendiculaire à l’axe de x.
- Appelons B l’induction magnétique c’est-à-dire le flux d’induction magnétique qui traverse l’unité de surface et soient abc les composantes de cette
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 509
- induction parallèles aux axes; le flux d’induction qui traverse la surface dy sera a dy d%; on a donc
- d’où
- p a a dy d^ {^~^jdy d{
- rfH d G a =' d y dç
- On peut obtenir cette relation d’une manière différente, car on démontre que le flux d’induction qui traverse une surface ne dépend pas de la forme de la courbe qui limite la surface. On peut remplacer l’intégrale relative à la surface par une intégrale relative au contour de la courbe fermée, ce qui revient à remplacer l’action exercée sur chaque élément de surface par une action exercée sur chaque élément de la courbe fermée. On arriverait de cette manière au même résultat que précédemment.
- Pour les autres composantes bc de l’induction magnétique on obtient des relations analogues, on a ainsi
- d H dG
- a =5 dy
- d F d H
- b = d{ dx
- d G d F
- c dx dy
- et d’après ce que nous venons de dire on aura, en outre, la relation
- il vient par la dérivation sous le signe f
- _r(<TFdx J \dt ds + d G dt d y ds + d H dtp dt dsj )"•
- _ r/d F dx J \dx d s + dG dx d y ds + d\\ dy\ dx dsj 1 r,*‘
- _ f(dp q- dG d y + d\\ d(\ Ÿds
- J \d y d s d y ds d y d s) dt
- çfd F dx J V/"f Ts + dG d{ dy + d\\ dî\ d? dsj \ ÿtd>
- -Ç(f J\ dsdt + r d'y dsdt _r H dsdt j ) d s
- Pour transformer cette équation, commençons
- parle second terme, et remplaçons par par
- d OC Cl oc
- leurs valeurs tirées des équations(i). Ce terme devient alors
- dy .dç ,dF dx , dF dy ds ds'dxds'dyds
- d F
- d\ ds)
- dx
- Tt
- d s
- ou ce qui revient au même
- -/(*£-
- *?. + £
- \ dx ) d t
- d s
- On peut faire une transformation analogue pour le troisième et quatrième terme et rassembler les
- termes qui contiennent et puis il
- ^ ds ds ds
- faut se rappeler que
- p =/(F Ts + G fs + H £) + mb + w>d s
- r/dF dx J \d s dt
- + F
- d*x' ds dt.
- ds
- „ dx F dt
- Imn étant les cosinus des angles que la normale à la surface d S fait avec les axes coordonnées.
- Considérons maintenant la force électromotrice due à une variation de la quantité p, c’est-à-dire due à la variation du flux d’induction.
- Cette force électromotrice a pour expression
- F dP E = ~Tt
- et comme on a
- et que cette intégrale s'annule lorsqu’il s'agit d’une courbe fermée. On obtient ainsi l’expression
- +/(* %
- +/(*$
- Cette force électromotrice totale E peut donc se mettre sous la forme —
- — b
- d£
- dt
- dF\ d ;
- 9
- _ f[Ç\
- dt)
- dy dH\ dy , a dt dt)~dsd
- dx
- dt
- dx d s dy ds '
- /(
- F* + Gè+H ÿ)
- ds ds ds)
- ds
- t
- P
- E-/(pÈ+«^ + RS)'''
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-
-
- 5io
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- en posant
- dy
- b-\-
- dt
- d{__ ^ dx
- dt
- dt dy
- d F dt dG d t dH dt
- Ces nouvelles quantités P QR sont les composantes des forces électromotrices qui agissent sur un point et qu’il ne faut pas confondre avec la force électromotrice, commecelled’une pile, qu’on considère ordinairement en électricité, et qui agit sur un arc de courbe, car cette dernière quantité est l’intégrale de la première, prise le long de l’arc de la courbe.
- On pourrait supposer, en outre, qu’il existe une autre cause pour ajouter un terme à l'expression de la force électromotrice, comme par exemple, le potentiel ¥ provenant de l’électricité libre ; on aurait alors
- dt dt dt dx
- et de même pour les autres.
- Nous reviendrons plus loin sur la signification du potentiel 'F.
- P.-H. Ledeboer
- {A suivre).
- L’INDUCTOMÈTRE MAGNÉTIQUE MIOT
- Nous aurons à examiner très prochainement le système de machine dynamo électrique de M. Miot, qui est employée dans l’installation du pont roulant de M. Mégy Echeverria Bazan et 0°.
- Au cours des différents entretiens sur le sujet que nous avons eus avec le promoteur de ce nouveau dispositif de machine, il nous a été présenté un appareil qui, dans notre opinion, est appelé à rendre de signalés services à toute personne s’occupant d’une façon rationnelle, de la production de champs magnétiques.
- C’est l’explorateur ou inductomètre magnétique. 11 nous parait oiseux d’énumérer les avantages d’un tel instrument dans la construction des machines dynamos et l’étude générale du magnétisme, et qui répond si bien aux exigences de la pratique.
- La méthode de l’exploration des champs magnétiques par le galvanomètre balistique et une petite bobine d’épreuve n’est pas assez rapide et est sujette à nombre d’erreurs surtout pour des mesures industrielles.
- Au surplus, pour permettre au lecteur d’apprécier la justesse de nos assertions, nous allons résumer aussi fidèlement que possible les indications que nous a fournies l’inventeur.
- 11 s’agit donc de U mesure des champs magnétiques et par suite de celle du flux de force qui constituent dans les appareils transformant l’énergie mécanique en énergie électrique le principal élément, au moyen de procédés simples et d’une pratique courante en industrie.
- Principe de l’appareil. — On sait que tout conducteur flexible placé dans un flux magnétique tend à prendre une forme telle qu’il embrasse le flux de force maximum dans sa position d’équilibre. Quand le conducteurest un liquide contenu dans un tube, il exerce sur les parois du tube une pression proportionnelle à l’intensité du champ et à celle du courant qui le traverse.
- Supposons un tube aplati, de section rectangulaire pour plus de simplicité, rempli de mercure, seul conducteur liquide qui ne soit pas electroly-sable, et fermé à ses extrémités traversées par deux électrodes de forme quelconque, un simple fil (fig. i). Un deuxième est soudé rectangulai-rement au premier.
- Dans ces conditions, si on place le plan des tubes normalement à un flux de force magnétique et qu’un courant d’intensité i parcourt le mercure il se produira un mouvement ascensionnel du liquide dans le tube C D jusqu’à une hauteur b, représentée par l’expression
- h - KH/
- Valeur du coefficient K. — Représentons par X la plus grande longueur de la section de raccordement du tube A B avec C D (fig. 2), par a la section ; la force électrodynamique qui s’exerce sur le conducteur de longueur X est :
- / = >. H i
- Cette force est équilibrée par la colonne b de mercure, de sorte que l’on peut écrire
- f =*\W i g h d
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3 ii
- d étant la densité du mercure.
- Le coefficient h est donc égal à l’expression .
- L’instrument sera donc d’autant plus sensible que la longueur X est grande et « petite.
- Comme l’appareil est destiné adonner le champ sur une petite surface d'un aimant, il y a intérêt à rendre À faible et a le plus réduit possible.
- Description. — Sous sa forme pratique l’instru -ment se compose d’un tube recourbé en U présentant à sa partie supérieure deux boules, pourvues chacune d’un ajutage. Un autre tube droit est soudé au milieu de la branche inférieure du premier. Ces tubes sont remplis de mercure jusqu’à un certain niveau. Deux électrodes fixées chacune dans les ajutages par un bouchon en caoutchouc servent à faire passer un courant à
- travers toute la masse de mercure d’un tube à l’autre.
- La partie inférieure de l’instrument (fig. 3), sur une longueur de 5 à 6 centimètres ou plus s’il y a nécessité, est constituée par un tube très aplati dont l’épaisseur totale peut ne pas dépasser 7 à 8/ioede millimètre de façon à être insérée dans les interstices les plus réduits.
- Afin de soustraire complètement le mercure et le liquide à l’air extérieur, les boules sont surmontées de prolongements tubulaires qui viennent se souder à la partie supérieure du tube gradué et communiquent avec lui pour établir sur toutes les surfaces l’équilibre de pression.
- Pour explorer le champ magnétique dans toutes les directions, la partie méplate du tube que nous appellerons l'explorateur, est reliée au reste de l’instrument par des tubes de caoutchouc flexibles. On peut alors donner à cette partie de l'appareil toutes les inclinaisons, sans que change la constante. Cette dernière, une fois déterminée, ue subira aucune variation, l’instrument présentant une invariabilité absolue de forme et une étanchéité complète.
- Dans le but d’amplifier les dénivellations du mercure, le tube du milieu porte également une ampoule et au dessus de la surface du mercure se
- Fig. 3
- trouve un liquide léger, de l’alcool de thermomètre par exemple.
- Le diamètre du renflement sphérique étant très grand par rapport à celui du tube, un léger déplacement du mercure suffit pour que le liquide atteigne instantanément sa hauteur d’équilibre, augmentée dans le rapport de la densité du mercure au liquide.
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-
-
- 5l2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Quand l’appareil contient un liquide, il suffit de lire les dénivellations de ce dernier pour obtenir l’intensité du champ au point d’intersection c.
- 11 faut démontrer que, dans ce cas également, les hauteurs du liquide léger sont proportionnelles à l’intensité du champ et du courant qui traverse le mercure.
- Théorie de l’instrument. — Soient AB la ligne de niveau du mercure dans les boules extrêmes, et CD celle du niveau dans le tube du milieu lorsque l’instrument ne fonctionne pas.
- — h0 est la hauteur du liquide au dessus du mercure de la boule du milieu.
- — hi la différence entre les niveaux AB et CD.
- En fonctionnement le liquide s’élève d’une certaine hauteur h, le mercure de la boule du milieu d’une quantité h', tandis que celui des boules extrême descend d’une quantité //,.
- Appelons :
- — w la section du tube qui surmonte h boule du milieu et sur lequel s’effectue la lecture des hauteurs.
- — Q la section de la boule du milieu.
- Q' celle des boules extrêmes.
- 8 la densité du liquide léger.
- Une première équation de condition satisfait à l’état de repos :
- h. h = hid (i)
- {/appareil placé dans un champ magnétique d’intensité H nous permet de poser la relation suivante :
- En posant
- La dénivellation du liquide se présente sous la forme simple
- i = KHi
- On remarque que h0 n’intervient pas dans l’expression de la valeur du coefficient. Les variations du zéro de l’échelle n’ont donc aucun inconvénient.
- Graduation de l’appareil. — L’appareil est gradué en fixant simplement la valeur du coefficient par la méthode expérimentale suivante qui n’exige aucune mesure magnétique ou électrique.
- On commence par créer un champ uniforme de grande intensité et assez étendu en plaçant parallèlement les épanouissements polaires d’un électro en fer à cheval. A l’aide de l’inductomètre il est facile d’explorer le champ et de s’assurer s’il répond à la condition nécessaire de l’uniformité.
- Cela fait, on place dans le champ ainsi créé un fil de longueur connue l et suspendu au fléau d’une balance.
- L’inductomètre est également placé dans le champ au voisinage du fil.
- Un même courant d’intensité i parcourt le fil el l’inductomètre.
- Dans ces conditions, pour rétablir l’équilibre du fil, il faut mettre dans le plateau de la balance un poids P ; le liquide de l’inductomètre a monté d'une hauteur h.
- En appelant H l’intensité du champ uniforme, on a les deux relations suivantes :
- (b + b, - h’) S = ^ +- (/>! - V - //,) d (2)
- En ajoutant à la relation (2) une nouvelle déduite du rapport des sections :
- co h = Q // = 2 O' h'\ (3)
- on peut, dans la relation (2) remplacer les valeurs de h1 —h1, — hi en fonction de h0 et de h. En opérant les éliminations on obtient :
- li
- ad 8(' +dM (ïW
- a)
- H i
- P — H * J («)
- i = KHi (p)
- En divisant, l’une par l’autre, ces deux relations la valeur du coefficient K est donné par le rapport
- d et l exprimés en centimètres P en grammes.
- Les instruments les moins sensibles ont un coefficient de 0,01 en moyenne, les plus sensibles atteignent 0,03.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 513
- Pour satisfaire tous les besoins de la pratique, l’inductomètre magnétique se construit sous deux échelles différentes.
- i° Les instruments destinés à être introduits dans des fentes très étroites; l’épaisseur totale du tube ne dépasse pas 8/io de millimètre. L’appareil ne peut supporter plus de 2 ampères en marche continue et on ne peut apprécier une densité de flux inférieure à 400 unités.
- Ce type convient surtout pour étudier des dyna-
- Fig. 4
- mos déjà construites, ses dimensions permettent de l’introduire dans tous les entrefers dont le jeu n’est pas inférieur à 1 millimètre.
- 20 Le second type dont l’échelle est très étendue est mieux approprié aux études des dynamos à construire. Son épaisseur totale varie entre 25/10 et 30/10 et le coefficient K est en moyenne de 0,025 • 11 supporte d’une façon continue le passage d’un courant de 4 ampères et momentanément de 6 à 7 ampères.
- Avec le courant normal de 4 ampères, une densité de flux de 50 unités est facilement appréciable.
- L’inductomètre parle aux yeux, décèle immédiatement les variations du champ, les points
- où il est le plus intense. Aucune autre méthode ne fournit cette continuité dans l’exploration.
- L’appareil est exposé classe 62, au Champ-de-Mars dans le pavillon de M. Migy et O0 situé dans la cour de la force motrice.
- Tous les électriciens s’occupant de champ magnétique iront le voir; M. Miot complétera nos explications.
- Après cela, s’accorderont-ils à reconnaitre que c’est un instrument extrêmement intéressant que les constructeurs de machines dynamos feront bien d’utiliser.
- E. Dieudonné.
- LA THÉORIE MODERNE DE LA CONSTITUTION DES SOLUTIONS ÉLECTROLYTIQUES {Suite) (').
- XXI
- Propriétés chimiques additives. Vitesse de réaction.
- Expériences d’Ostwald.
- On peut considérer la manière dont se comporte au point de vue chimique, un sel dissous, comme étant déterminée par la nature des ions. L’azotate d’argent (Ag Az 03) par exemple, n’est un réactif du chlore que lorsque ce dernier se présente comme un ion ; quand ceci n’a pas lieu, comme dans le chlorate de potasse (dont les ions sont K et Cl 03), l’acide chloracétique (H et CH2 CI CO O) et plusieurs autres composés organiques, l’azotate d’argent n’agit pas et il ne se forme pas de chlorure d’argent.
- Les réactions des corps renfermant du fer comme ion n’ont pas lieu pour le ferrocyanure de potassium dont les ions sont K4 et C0 Az0 Fe. 11 est intéressant d’étudier de plus près plusieurs de ces réactions. Ainsi les substances dissoutes renfermant H à l’état de ion (les acides) agissent sur le sucre de canne en le transformant en sucre interverti, tandis que d’autres corps riches en H mais dans lesquels ce métal ne se rencontre pas à l’état de ion, l’eau, l’alcool, etc sont sans action sur le sucre. On peut dans ces cas mesurer l’intensité de
- (!) La Lumière Electrique, vol. XXXIII, p. 438.
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- 5i4
- LA LUMIÈRE ’ÉLECTRIQUE
- l’action en déterminant le temps (f) qu’il faut à ces corps pour intervertir une quantité donnée (la moitié p. ex.) de sucre ; plus ce temps (/) est long, plus l'action est faible et on mesure celle-
- ci par la valeur du rapport j nommé vitesse de
- réaction (o). Cette vitesse n’est pas exactement proportionnelle à la quantité d’hydrogène dissocié ; elle croît plus rapidement que cette dernière.
- Voici pour diverses concentrations du ion H, les vitesses de réaction de l’acide chlorhydrique sur une solution à io o/o de sucre de canne, à la température de 25°C.
- Concentration K (grammes-molécules
- par litre) 0,5 0,1 0,0=; Vitesse de réaction p 0,01 0,002 0,0005
- (unités arbitraires).. 670 100 46,2 8,8 1,68 o,37
- o/K 1340 IOOO 924 880 840 740
- Si la théorie de la dissociation est exacte, la quantité de sucre interverti pendant un temps donné dépendra uniquement de la quantité d’hydrogène existant sous forme de ion, quels que soient d’ailleurs les autres ions de !a solution. Celle-ci d’après ce qui précédé est facile à déduire de la conductibilité et si l’on connaît la vitesse de réaction d’un acide (H Cl) à différentes concentrations, on pourra la calculer pour d'autres acides. La comparaison entre p0b8 et pc„ic du tableau suivant prouve qu’il en est vraiment ainsi (observations d’Ostwald).
- Acide Concentration 1 pob». pcnlc.
- Acide azotique H Az O3.... 20, I 20,7
- 0,1 3,31 3,31
- 0,01 0,317 0,309
- Acide bromhydrique, H Br.. 0,5 22,3 21,2
- 0, 1 3,4' 3,36
- 0,0! 0,309
- Acide formique, H COOH... 0,5 0,332 0,323
- 0,1 o,i35 0,139
- 0,01 0,0372 0,0375
- Acide butyrique, HC3H7COO 0,0791 0,0774
- 0,1 0,0362 0,0368
- 0,01 0,0100 0,0099
- Acide chlorhydrique, H Cl.. o,5 20,5 20,5
- 0,1 3,34 3,32
- 0,01 °,3'3 0,309
- Acide sulfurique, Hs SO*.... 0,25 10,7 «i,i
- 0,05 2,08 2,05
- 0,005 0,265 0,254
- Acide acétique, H CH3 CO O 0,5 O, IOO 0,096
- 0,1 0,0430 0,0413
- Ac. propionique, HC2H&COO 0,5 0,0771 0,0770
- 0,1 0,0341 0,0326
- 0,01 0,0097 0,0096
- Ac. succinique,C2H1(COOH)2. 0,25 0, 121 0,120
- 0,05 0,0536 0,0530
- Un autre groupe de réactions analogues, dans lesquels le corps produisant la transformation (les acides) n’éprouve aucune modification est fourni par la décomposition des éthers (l’acétate de méthyle a surtout été étudié) sous l’influence des acides. Comme dans le cas précédent, l’éther est seul décomposé tandis que l’acide reste intact, ce qui permet de calculer facilement la vitesse de réaction.
- 11 existe pour toutes ces réactions, entre la vitesse et la conductibilité une relation intime que j’ai établie par des considérations théoriques qui ont été vérifiées expérimentalement par Ostwald. Elle n’a jusqu'à présent, été formulée d’une manière complète que pour l’inversion du sucre de canne.
- XXII
- Autres propriétés additives. Volume spécifique et poids spécifique des électrolytes. Frottement intérieur. Indice de réfraction. Expériences de Ostwald, Valson Reyber et Gladstone.
- Les propriétés additives étudiées jusqu’à présent sont caractérisées par le fait qu’elles s’annulent pour l’eau pure (conductibilité, rotation du plan de polarisation, vitesse de réaction). L'influence des ions est facile à mesurer puisqu’on n’a à ajouter aucun terme de correction pour éliminer l’action propre de cette eau.
- 11 n’en est pas de même pour d’autres propriér tés, telles que par exemple le volume d’une solution d’une faible quantité de sel dans une masse d’eau déterminée (1 litre par exemple). Quandune petite quantité x d’un ion A et une autre y d’un ion B se trouve dans une solution, le volumeV de celle-ci est approximativement
- V = 1 + ax + b y (17 )
- où a et b sont des coefficients se rapportant aux ions A [et B ; a est en outre complètement indé-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITÊ
- 5f5
- pendant de la nature de B, ainsi que b de la nature de A puisque le sel est dissocié. Le coefficient a sera donc le même pour tous les électrolytes renfermant le ion A, et b aura la même valeur pour tous les sels contenant B. Les recherches d’Ostwald sur 19 sels différents de K, Na, Az H.! ont prouvé qu’il en est ainsi. Il a trouvé que la différence de volume de tous les sels de potasse et de soude et de tous ceux de soude et d’ammoniaque, est la même, lorsqu’une quantité équivalente de sel est dissoute dans 1 litre d’eau.
- Les poids spécifiques de ces solutions présentent une propriété additive analogue ; le poids d’une telle solution est représenté par la somme du poids de l’eau ( 1 kg) du poids de x parties du ion A (c x k g) et du poids de y parties du ion B (dy kg). Le poids spécifique (s), défini par le poids de l’unité de volume, est donc
- s = (1 + ex + dy) : (1 + ax + by) — 1 -I- (c—a)x +(d—b)y (18)
- Valson a prouvé par de nombreuses mesures que (c— a) pour tous les ions A et (d —b) pour tous les ions B sont égaux (dans les solutions diluées).
- Des relations du même genre existent entre les coefficients de frottement intérieur des solutions salines. Si le frottement intérieur de l’eau est supposé 1, le frottement yj, d’une solution d’un sel de soude (Na Ac) de concentration n (n grammes molécules dans un litre, n étant un petit nombre), sera
- *li = 1 "f* Rn« h *4“ R-Ac //
- Le frottement intérieur Yi2, d’une solution correspondante de l’acide (H Ac) est, en admettant une dissociation complète de celui-ci
- ï|J = I + R II U + Racil (20)
- La différence des frottements intérieurs de Na Ac et H Ac
- n (Rn« — Ru) (21)
- est donc indépendante du coefficient Rac correspondant au radical de l’acide. D’après les expériences de Reyher, cette loi s’applique aussi aux sels que forme la soude avec les acides très dissociés HCl, H Br. HAzQ3, HCl Os et HCIO,, ainsi que
- le montre le tableau suivant qui s’applique à des solutions demi-normales
- H CI H Br H CI Oa HAzOs HCIOi
- RïJn — Rit 0,030 0.032 0,038 0,039 0,034
- Cette différence est par contre loin d’être constante p'ïur les sels de soude à acides peu dissociés (acétique, propionique, butyrique, isobutyrique, lactique, formique, arsénique, phosphorique) ; sa valeur oscille entre 0,176 et 0,412.
- Les recherches de Gladstone sur les indices de réfraction des solutions de quelques sels de potasse et de soude avec les mêmes acides ont démontré que ces indices sont aussi des propriétés additives. L’indice d’un sel de K est toujours de 3, 5 unités supérieur à celui du même sel de Na, et par contre la différence entre l’indice de réfraction d'un sel de K et celui de l’acide de ce sel n’est constante que lorsque l’acide est presque complètement dissocié (elle est constante pour HCl, HBr, HJ et H Az 0:t et ne l’est pas pour H C H-, C O O, HCOOH, H.OH).
- 11 est très probable que beaucoup d’autres propriétés des solutious salines se trouveront être additives en conséquence de la théorie de la dissociation et qu’il suffira de connaître les propriétés du corps coutenu à l’état de ion pour en déduire les propriétés du sel.
- XX111
- Équilibre entre les ions et les molécules non dissociées.
- — Expériences d’Ostwald, de Van’t Hoff et de
- Reicher.
- Lorsqu’un gaz, Az H3 SH par exemple, est en partie décomposé (en Az H3 et H2 S), l’état de la décomposition ne dépend à une température donnée que du volume qu’occupe une quantité déterminée du gaz (admettons 1 gramme molécule pour plus de simplicité). On déduit aisément de la théorie mécaniqne de la chaleur la formule suivante :
- Mas Kl Sll , Mas H Mh2 s
- ---v----= k X ~v~"
- MaxH^sm désigne (en grammes molécules) la quantité de gaz Az H,, SH non décomposéJVlAz Ha et Mh2 s, les quantités correspondantes des produits de décomposition etV le volume de la masse des gaz. L’exactitude de cette relation a été prouvé
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- expérimentalement par Isambert, Nathanson et d’autres.
- Comme d’après la théorie de Van’t Hoff, les lois des gaz s’appliquent aussi aux électrolytes, on a été amené à vérifier cette relation pour ces derniers, et c’est Ostwald qui a fait les premières mesures.
- Soit (j-jola conductibilité moléculaire maxima (limite) d’un électrolyte, l’acide acétique HCH3 COO, par exemple, c’est-à-dire la conductibilité moléculaire de cet acide extrêmement dilué, donc complètement dissocié. Nommons V le volume dans lequel est dissoute i gramme molécule de l’électrolyte et [*„ la conductibilité moléculaire coi respondant à cette concentration.
- Le degré de dissociation de cet électrolyte, ou, en d’autres termes la partie dissociée de i gramme-
- molécule est A-s- et la partie non dissociée est y-oo
- i-----— —- Les parties dissociées ou
- [•'oo i*oo
- ions (H et CH3 COO, par exemple,) étant en nombres égaux, l’équation précédente devient
- , P-«, -_ !*„ t*..
- * “^V'^V
- OU
- h V <y.æ — (x„) = (23)
- L’exactitude de cette relation a été vérifiée par Ostwald et Van’t Hoff sur 240 acides et les résultats concordent d’une manière satisfaisante avec la théorie.
- Voici quelques chiffres de Van’t Hoff sur les acides acétique et mono-chloracétique à i4°,i; ce tableau donne les valeurs de V et de 100 d, d étant le degré de dissociation
- Acide acétique à 14”, 1
- V ........ 0,994 2,02 15,9 1500 3010 7480 15000
- 100 f/(obs.). 0,402 0,614 1,66 14,7 20,5 30,1 40,8
- 100 d (cale.) 0,42 0,60 1,67 15,0 90,2 30,5 40,1
- Acide monochlora étique à 14', 1
- V ........ 20 205 408 2060 4080 10100 20700
- 100 d (obs.) 16,6 42,3 54,7 80,6 88,1 94,8 96,3
- 100^ (cale.) 16,3 43,0 54,3 80,1 88,0 94,4 97,1
- Cette concordance est excellente pour de valeurs de V si différentes.
- Ostwald a déterminé la constante de dissociation R, de 219 acides pour différentes valeurs deV et ses observations vérifient l’exactitude de l’équation précédente.
- XXIV
- Équilibre entre deux électrolytes d’une même solution.
- — Solutions isohydriques. — Conductibilité des
- mélanges. — Expériences de Arrhenius.
- Dans les expériences décrites nous avons déterminé les conditions d’équilibre de trois corps, les deux ions et la portion non décomposée de l’électrolyte ; on peut, de la même manière, établir théoriquement et vérifier par l'expérience les conditions d’équilibre d’un nombre quelconque de corps.
- Considérons deux électrolytes, deux acides, H A et H B, par exemple, en solutions déterminées et cherchons dans quel cas on peut les mélanger sans produire un changement de dissociation.
- Supposons que ma molécules de l’acide H A soient dissoutes dans V„ litres d’eau, et soit a„ le degré de dissociation. On peut appliquer cette solution l’équation établissant l’équilibre entre les parties non dissociées de H A, j ma (i — aj j, et les parties dissociées de H, (myj, et de A, (w„a„) :
- , m„ (1 — a„) tua*
- . *. ---vT---= ' (24)
- On a de même mh, a, et V6 pour l’autre electro-lyte (H B). Après le mélange, le nombre des molécules non dissociées de H À est resté invariable, ainsi que les (ma aa) molécules dissociées A (eh supposant que le mélange n’ait pas modifié- lé degré de dissociation). Par contre, le nombre (ma a,) des ions H s’est accru de (mb a J ions qui se trouvaient dans la solution H B et l’équation d’équilibre rapportée au volume V„ , + V„ est -
- v ma (i — <*„) _ ma ua («;„ ot„ + », oc4)
- ‘ V0 + V> “ (V.-j-Vs)’ (25>
- En multipliant la première relation par V„ et la seconde par Va -)- V,, on obtient
- "‘a « a + l>h «1, "’b “l,
- V. V„ + Vk - vs
- (26)
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 517
- Quand cette condition est remplie, l’état de dis-
- 'tyi oc
- sociation n’est pas modifié[par le mélange, —y — et
- représentent les nombres de ions dissociés
- par unité de volume dans les solutions de H A et de H B.
- Ainsi, le degré de dissociation de deux électrolytes ayant, un ion commun et renfermant le même nombre de ions dissociés par unité de volume, n’est pas modifié lorsqu’on les mélange. Ces solutions jouant un rôle important dans les phénomènes d’équilibre, je les ai nommées isohydriques. Si l’on dispose deux de ces solutions entre deux électrodes parallèles de manière que les deux liquides soient limités par des lignes de force, la conductibilité de l’ensemble ne sera pas modifiée par le mélange des liquides.
- En effet, avant comme après le mélange, il existe autant de ions de chaque espèce pouvant transporter l’électricité; ils se meuvent avec la même vitesse entre les électrodes et transportent après le mélange autant d’électricité par unité de temps qu’avant cette opération.
- Grâce à cette propriété, il est facile de déterminer si deux solutions sont isohydriques. On en mélange deux quantités égales, par exemple, et il suffit de voir si la conductibilité du mélange est la moyenne des conductibilités des deux solutions; quand c’est le cas, elles sont isohydriques (On suppose ici que les deux solutions n’ont pas des conductibilités très différentes).
- J’ai cherché de cette manière quelles solutions sont isohydriques, puis, pour vérifier l’exactitude dés formules obtenues théoriquement, j’ai déterminé la quantité de H dissocié sous forme de ions qu’elles contenaient. Les résultats sont résumés dans le tableau suivant où les chiffres d’une même ligne horizontale expriment en milligrammes la quantité de H dissocié par litre dans les solutions isohydriques indiquées.
- Acide Acide Acide Acide Acide
- chlorhydr. oxalique tartrique formique acétique Moyenne
- HCI (COOH)s CiHgOg HCOOH CH3COOH
- 4,48 4,09 4,17 4,42 3,96 4,18
- ',33 1,24 ',25 ',44 ',33 1,32
- 0,379 o,397 0,381 — 0,402 0,390
- Ces mesures ne pouvant être exécutées avec une exactitude supérieure à 5 0/0, la concordance des chiffres de chaque ligne horizontale est suffisante.
- Lorsqu’on sait quelles solutions sont isohydriques, et théoriquement cette question est résolue, on peut aisément calculer la conductibilité électrique d’un mélange de deux ou plusieurs d’entre elles. Supposons l’eau enlevée du mélange et ré-partissons la sur chacun des corps en présence de manière à former des solutions renfermant un nombre égal de ions dissociés par litre. La conductibilité du mélange est alors égale à la moyenne arithmétique des conductibilités de toutes les solutions ainsi obtenues (régie des alliages).
- XV
- Modification faite par l’addition d’un ion à l’équilibre entre les ions et les molécules non dissociées.
- Expériences d’Arrbenius.
- Si l’on ajoute à un gaz en partie dissocié (par exemple Ph Cl5) un des deux produits de décomposition (Cl2 par exemple) l’équilibre est rompu et les deux composants (Ph Cl3 et Cl2) se recomposent en partie en formant une certaine quantité de gaz PhCl5. Ainsi, dans notre exemple, la quantité de Ph CI3 diminue lors de l’addition de Cl2. Il en est de même d’une solution (1 gramme molécule) d'acide acétique qui renferme à côté des molécules non décomposées CH3 CO OH un certain nombre de ions H et CH3COO; si l’on y ajoute quelques ions CH3COO (sous forme de NaCH3COO par exemple) la quantité de H dissocié diminue. II est facile de calculer cette diminution ; si A est le nombre. de ions CH- COO ajoutés el x le degré de dissociation de l’acide acétique, on a, d’après l’équation de dissociation :
- Quantité de CH3 COO fois quantité de H == K quantité de CH3 COOH,
- (A + x) x = K ( 1 — x) (27)
- Le volume n’étant pas modifié, on peut le faire entrer dans la constante K.
- L’acide acétique étant ordinairement très peu dissocié, x est très petit par rapport à 1 et à A quand cette dernière quantité n’est pas par trop faible. On a alors simplement —•
- x = K : A
- Dans un électrolyte peu dissocié (acide acétique)
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- 5i 8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- la quantité dissociée est ainsi inversement proportionnelle à la quantité A de ions des sels dissous dans la même eau. Le nombre des ions H des électrolytes peu dissociés (acide acétique) peut se déduire des vitesses de réaction. J’ai déterminé, pour un cas analogue, la dissociation de l’ammoniaque; par le calcul et par l’expérience (à l’âide des vitesses de saponification), la quantité de OH dissocié en présence de chlorhydrate d'ammoniaque.
- Az H3 + CH3 COO C2 H& + n Az H4 Cl dans 40 litres Hü O
- eide acétique est 0,4 par la vitesse d’inversion du sucre et 0,055 par la vitesse de transformation de I'acétamide. Les nombres correspondants sont pour l’acide formique 1,55 et 0,27. On trouve de nombreux exemples de ce genre dans les observations de Ostwald.
- XXVI
- ♦
- Équilibre entre quatre solutions èlectrolytiques. — Partage d'une base entre deux acides. Expériences Oshvald.
- Vitesse de réaction
- n obs. cale.
- 0,2 23,6 25,2
- 0,4 12,7 1 7,0
- 0,6 9,2 8,8
- 0,8 7,3 6,7
- 1,0 6,2 5,4
- .3,0 3,3 2,8
- La concordance est aussi bonne qu’on peut le désirer. On a du reste trouvé que tous les sels de AzH4 agissent en quantité équivalente, avec la même intensité. On pourrait s’y attendre, car dans des solutions très diluées‘(inférieures à 1:40) ils sont presque complètement dissociés et comme ils renferment le même nombre de ions Az H,t leur action doit être sensiblement la même.
- Dans un grand nombre de réactions, dont on peut mesurer la vitesse, il se forme de nouveaux électrolytes, comme dans le cas cité plus haut où une base, l’ammoniaque, saponifie un éther. Il en est de même lorsque I’acétamide est transformé par un acide en un sel ammoniacal de cet acide et en acide acétique.
- Sous I’infiuence des actions chimiques, il se produit de nouveaux ions qui abaissent considérablement le degré de dissociation de l’électrolyte actif (ammoniaque dans le cas précédent). Cette influence est d’autant plus grande que l’électrolyte produisant la réaction est plus faible (moins dissocié); l’action de ce dernier (qui ne dépend que de l’un des ions) se trouve beaucoup plus diminuée pour les électrolytes faibles que pour les forts. C’est ce qui fait que l’énergie d’un acide faille comparée à celle de HCl paraît beaucoup plus faible quand on la détermine par la vitesse de réaction sur I’acétamide que par la vitesse d’inversion du sucre de canne où il ne se produit aucun nouvel électrolyte.
- Ainsi, si la force de HCl est 100, celle de l’a-
- Traitons maintenant le problème général et voyons quel rapport doit exister entre les solutions de quatre électrolytes IJ, h Jlf I4 J, et IJt pour qu’on puisse les mélanger sans provoquer de réaction chimique. Nous pouvons exiger d’abord que les solutions soient isohydriques, c’est-à-dire qu’elles renferment dans l’unité de volume le même nombre n de molécules dissociées. Si ceci n’avait pas lieu, il ne serait pas possible de les mélanger, deux à deux, sans produire de réaction chimique. Soient a, b, c et d les volumes de ces quatre solutions isohydriques. Le nombre de ions 1 et J contenus dans le volume a est na, puisqu’il y en a n par unité de volume. S'il reste a molécules IJ non dissociées, on aura avant le mélange, d’après l’équation d’équilibre des électrolytes dissociés :
- n a n a _ ^ a a ' a <1
- (29)
- Après le mélange, le volume sera(a-\-b-\-c-\-d) Nous supposerons qu’il ne se soit produit aucun changement dans l’état de dissociation ; le nombre 7. des molécules IJ n’aura pas varié, mais les ions I seront au nombre de n a + nd et les ions J na -f- ne, à cause de ceux qui seront fournis par les autres solutions, L’équation d’équilibre doit être satisfaite après le mélange, avec le même coefficient K et on aura
- n a + 11 d
- 11 a + 11 c
- K
- (a 4- b -1~ c -f- d) (11 4- b -f- t -J- d) (ci -{- b -+* c q- d)
- d’où en comparant avec la relation précédente :
- (ci + d) (a + c) '
- K -^r = a =
- (ci. -4* b -f- c -f- d) a b = c d
- (3°)
- (30
- (32)
- Les quantités des quatre solutions isohydriques
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 519
- «
- doivent donc. satisfaire à cette relation afin que l’équilibre.subsiste après le mélange.
- On peut ainsi envisager le mélange comme étant composé des quatre solutions primitives et il est toujours possible, de déterminer les quantités respectives des ions et des molécules non décomposées de chaque des ,quatre électrolytes qui subsistent en équilibre dans la même eau si l’on suppose que le mélange est décomposé en quatre solutions isohydriques satisfaisant la condition indiquée.
- Une question très intéressante est de savoir comment une base se partage entre deux acides concurrents. Mélangeons par exemple un litre de chacune des solutions normales d’acide chlorhydrique, d’acide acétique et de soude caustique. H Cl se combine avec 99, 5 0/0 de Na OH pour former Na Cl et 0,5 0/0 environ de Na OH sert à former Na CH3 COO. Nous avons un équilibre entre lés quatrejsubstances HCl, Na Cl, NaCH3COO D’après ce qui précède, nous pouvons déterminer les quantités relatives de chacun de ces corps.
- En effectuant les calculs, on trouve que si on a mélangé les deux acides en quantités équivalentes les quantités des deux sels formés sont à peu près dans le même rapport que les degrés de dissociation des acides correspondants, en admettant que ces derniers soient à une dilution de un équivalent dans un volume d’eau égal à Celui du mélange. Ainsi, dans l'exemple indiqué, les quantités de Na Cl et de Na CH3 COO sont entre elles dans un rapport égal à ceiui que forment les degrés de dissociation de HCl 1/3 normal et HCH3COO 1/3 normal.
- Les premières mesures faites dans ce domaine sont celles de Thomson ; Ostwald a trouvé plus tard des nombres plus exacts par des méthodes meilleures.
- Acide nitrique....... Acide dichloracétique., obs. . 7 6 cale. 72
- — hydrochloridriq — — 74 72
- — trichloracétique — . 71 67
- — — ‘ — lactique. . ,91 ? 97
- — — — monochloracétique.. 92 88
- — — — formique 97 97
- — formique — lactique 54 56
- — — — acétique 76 73
- — — — butyrique 80 79
- — — — isobutyrique 81 79
- — acétique — butyrique 53 54
- — — — isobutyrique 53 54
- — formique — propionique 79 SO
- — — ..... — glycolique 44? 53
- Le tableau ci-dessus permettra de comparer les
- chiffres observés avec ceux que fournit le calcul que nous venons d’indiquer. Les acides les plus forts sont dans la première colonne ; les chiffres indiquent la quantité pour cent des bases (KO H, Na OH ou NH3) qui se combine avec eux, en concourant avec une quantité équivalente des acides plus faibles de la deuxième colonne ; le nombre calculé est dans la dernière colonne.
- La concordance entre les nombres observés est aussi bonne qu’on peut la désirer.
- On peut aussi résoudre théoriquement le problème de l’équilibre d’un nombre quelconque d’électrolytes dans la même solution, mais ce problème ne présenterait ici que peu d’intérêt, aucune mesure n’ayant été faites sur ce sujet.
- SVANTE ARRHENIUS.
- (à suivre)
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMOSO
- La dynamo alternative de MM. Lowrie et Parker (fig. 1 à 8), appartient à la classe des machines â inducteurs mobiles multipolaires.
- Dans la plupart de ces machines, on réduit le plus possible la masse du fer de l’armature fixe, de sorte que l’inducteur mobile, constitue avec ses bobines et leurs noyaux, la partie la plus lourde de la machine; cette circonstance fait que l’on préfère souvent pour les dynamos alternatives multipolaires les machines à inducteurs fixes.
- D’autre part, il est. difficile d’atteindre, sans échauffement dangereux, dans les machines à noyaux en fer, une vitesse de phase ou une périodicité suffisamment rapide, et l’on a été souvent conduit, pour augmenter la puissance de la machine, à abandonner l’emploi du fer pour les armatures.
- MM. Lowrie et Parker conservent, au contraire, le fer pour les noyaux des armatures, mais en masse telles qu’il ne s’approche jamais de la saturation; en poids double de celui des inducteurs.
- L’inducteur mobile a ses bobines b fixées (fig. 1 et 5) par des boulons en forme de T à un anneau en fer B entraîné pas une étoile en fonte c,
- (,') La Lumière Electrique, 15 juin 1889.
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- 5-°
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cajée sur l’arbre: Les pôles des bobines b sont alternativement nord et sud et les bras de l’étoile c tombent toujours entre deux pôles, de sorte qu’ils
- bines b par les anneaux en bronze'phosphoreux b, bu pourvus de balais.
- L’anneau de l’armature fixe D est en fers lamellaires d isolés et serrés entre deux joues en fonte. Les enroulements d5 sont disposés en forme de bobines plates tapissant la surface intérieure de l’anneau d et maintenus autour de noyaux isolants dG par les pinces en bois d1. La surface intérieure de l’armature enveloppe donc l’inducteur concentrique sans aucune saillie; sans aucune variation
- Fig. 3
- dans son entrefer de manière à y assurer une répartition très uniforme des lignes de force.
- Les enroulements d5 ont ainsi tous leurs fils actifs équidistants des pôles, également soumis à l’action d’un champ magnétique uniforme et très puissant; ils se maintiennent presque d’eux-mêmes sur l’armature, l’entrefer est déduit au minimum, et leur remplacement est des plus faciles. On peut, pour en faciliter l’impulsion, en ouvrir la couronne comme dans les machines Ferranti.
- Dans la variante représentée par les figures 7 et
- forment comme le prolongement virtuéL'des aimants et évitent ainsi tout court circuif,'magnétique. Le courant excitateur est amené~a(ux bo-
- et S
- 8, l’armature fixe ddd enveloppe sujr {rois côtés l’inducteur B b, de manière à intensifier considérablement l'énergie de la dynamo.
- La dynamo alternati /e de MM. Gibbs et Fisquet est aussi à inducteurs mobiles.
- L’inducteur consiste (fig. 11 à 15) en une seule
- Fig. \ et 5
- bobine a enroulée autour d’un noyau de fpr^dont les extrémités portent les pièces polaires N et S alternées, groupées en étoile comme l’indique la figure
- L’armature à noyaux lamellaires^2 porte autant de projections que de pôles NS.
- Dans les grandes machines, les anneaux lamel-
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 521
- I i •. 9 ot 10
- B'ig. 1S Fig. J 4
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- 522*
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- làires sont divisés" en segments à deux dents g g2gs (fig. 11) assemblés à joints croisées pai des boulons/2 qui en rendent le démontage et l’inspection des plus faciles.
- 11 est souvent avantageux de pouvoir disposer,
- dans les distributions par courants alternatifs, de plusieurs courants, non synchrones, faciles à utiliser pour des applications mécaniques diverses,
- s s ’b
- M
- n
- rt
- Fig. 20
- mais il faut que les fonctionnements de ces utilisations locales soient indépendants les uns des autres et n’apportent aucune perturbation dans la
- Fig. 21 ot 22
- marche de l’ensemble de la distribution, notamment dans la régularité du service de l’eclairage.
- Ces conditions sont réalisées théoriquement, du moins, dans le système de distribution suivant, récemment proposé par MM. Zipernowsky et Dery.
- La figure 16 représente schématiquement le tracé d’une dynamo génératrice alternative, produisant deux systèmes de courant en avance de 1/4 de
- phase les uns sur les autres, et desservis par trois' conducteurs seulements, deux a et b pour l’aller, un c pour le retour. Les bobines S de l’armitute sont deux fois plus nombreuses que les enroulements M des inducteurs, et elles appartiennent alternativement à l’un puis à l’autre des systèmes de courants.
- La figure 17 représente le groupement d’une paire de bobines. On peut considérer les deux machines résultant*de cette combinaison, soit
- a c b
- Fig. 28
- comme groupées en quantité.sjr l’un des circuits tout en restant séparées sur l’autre, suivant que-la direction des deux courants est de même sens ou de sens opposés, soit comme reliées en série avec un conducteur médian de retour. Le conducteur de retour c (fig. 16 et 17) est parcouru par un courant c (fig. 5) résultant de la combinaison des courants a' et V des deux autres conducteurs a et b.
- La figure 19 représente l’accouplement de deux génératricesdu même type que celles de la figure 16 dont les bobines d’égales phases sont groupées en quantité. Les bobines de 1 armature sont trois fois plus nombreuses que celles de l’inducteur et leur groupement constitue trois systèmes de bobines
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- 5s3
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- dont les courants sont en discordance de i /6 de phase.
- En généralisant avec n fois plus de bobines à l’ai mature qu’aux inducteurs, on aura« courants
- Fig. 24
- naire en divisant son courant sur deux circuits dont l'un a ne modifie pas le courant, tandis que l’autre renferme un transformateur T qui induit dans son secondaire b des courants discordants avec ceux de a.
- Dans la disposition représentée parla figure’22,
- Fig. 27
- en discordance l’un par rapport à l’autre de ^ de
- phose ; et il faudra pour les desservir, employer au moins n -J- 1 conducteurs.
- On peut aussi produire des discordances déterminées en employant (fig. 20), deux génératrices à nombre d’enroulements égaux aux inducteurs et aux armatures, mais conjuguées de manière que les bobines V aux armatures viennent vis-à-vis des pôles de leurs inducteurs tandis que les bobines de l’autre armature sont entre ces pôles ; les inducteurs S des deux génératrices sont alors conjuguées sur un circuit à trois fils comme l’inducteur double de la machine (fig, 17). Il faut,
- pour engendrer ainsi n courants discordants de
- de phase, employer n génératrices à armatures déplacées, l’une par rapport à la suivante d’un
- angle égal au ^ de l’angle au centre de deux bo-
- bines consécutives.
- On peut encore réaliser cette discordance avec une seule génératrice alternative S (fig, 21) ordi-
- les bobines S d’une armature dédoublée (fig. 17) ou des deux armatures conjuguées (fig. 20) sont reliées; un système Si au circuit décrit ac et l’autre S2, au transformateur T du circuit b dans lequel le transformateur introduit la discordance voulue.
- Ces courants de haute tension peuvent être ramenés à des tensions plus basses par des transformateurs distribués à des stations secondaires en groupes indépendants les uns des autres, en maintenant aussi invariable que possible le potentiel du courant primaire à l’entrée de la station locale.
- La figure 23 représente la disposition générale d’une distribution de ce genre. En I la transformation unique branché sur ac alimente des lampes
- directement. En II se trouve une station secondaire i alimentant l’électromoteur M ; le transformateur Ti est branché sur le circuit ac et T2 sur bc; ils transmettent au moteur M leurs courants discordants de 1/4 de phase, comme ceux de la génératrice A sur abc. En 111 les transformateurs ont leurs fils primaire et secondaire reliés en quantité. En IV les primaires sont reliés en série et les secondaires en quantité. En V les trois transfor-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mateurs sont groupés de façon à donner dans leur réseau local trois potentiels différents. En VI les transformateurs groupés en quantité les uns sur ac les autres sur bc distribuent leurs courants à un réseau local d’au moins trois conducteurs sur lesquels on peut brancher des lampes, des moteurs, etc. Lorsque les moteurs peuvent être actionnés sans phases discordantes, c’est-à-dire par un courant unique, on peut les brancher sur le circuit simplement connue en M' de même que des lampes.
- MM. Hanson et Fow.’er remplacent dans leurs dynamos compound (fig. 24), le gros fil de l’en-
- Fig. 29
- roulement en série par une bandede cuivre d de même section, dont les spires sont isolées les unes des autres par du papier paraffiné, et reliées au circuit par des bouts de cuivre soudés. On diminue ainsi la distance moyenne de l’enroulement au noyau de l’inducteur et on augmente sa surface de rayonnement. On peut obtenir ainsi sous un faible volume une dynamo très .énergique.
- L’anneau de l’armature des nouvelles dynamos de M. Kapp est construit, comme l'indique les figures 25 à 28 en plusieurs jantes lamellaires c, séparées par des couches de matière isolante a a a dont on laisse des projections A de manière à servir de supports entraîneurs aux fils des enrou-
- lements. Ces supports sont alternés de façon à donner à l’ensemble des enroulements le plus d’uniformité possible, en outre on donne au :profil des anneaux une forme bombée qui achève de consolider l’adhérence des fils.
- Les fig. 27 et 28 représententlàconstructiondes armatures des dynamos à tambour et à barres de M. Kapp. Les barres opposées Tx T2 Bx B2 sont reliées en s au collecteur G par des axes lamellaires gauches S, juxtaposées sur le collier K, et faisant contact aux’extrémités des barres par des pattes Ti T2 l’une en avant l’autre en arriére du plan normal de S, indiqué en pointillé sur la figure 24.
- Cette disposition permet de donner à toutes les paires de barres à peu près la même longueur, sur la figure 27 l’arc S relie, en passant dans le collier isolé T la barre à la barre T2 ; les autres
- 7T. T
- Fig. 30 '
- arcs se superposent dans le même sens, de façon à constituer un tambour de barres alternativement reliées au collecteur par des lames s. La ventilla-tion s’opère, par les bras H, au travers des intervalles E ménagés dans le noyau de l’armature entre les rondelles renforcées E, pourvues de dents A servant à maintenir les barres.
- M. Andersen a proposé, pour les dynamos à grandes intensités, d’éviter les échaufifements dus aux courants parasites en remplaçant les barres par des séries de lamelles en cuivre T (fig. 29), isolées ou simplement séparées les unes des autres par de l’air sur la plus grande partie de leur longueur puis soudées et percées en J K d’un œillet pour le passage des connexions.
- M.Wheeler, de New-York, opère la régularisation de ses électromoteurs .en faisant agir un modérateur à force centrifuge H (fig. 30 directement sur l’armature A qu’il écarte plus ou moins
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- 5a5
- des pièces polaires sur le tracé pointillé. L’attraction- des pièces polaires, sur le disque A' compense la résistance qu’elles opposent au déplacement de l'armature sous l’action du régulateur.
- Gustave Richard.
- LEÇONS DE CHIMIE Ç).
- LES MÉTAUX (suite)
- TROISIÈME FAMILLE
- !' Glucinium, Aluminium. Gallium.
- Généralités. La troisième famille comprend les métaux dits terreux ; ceux qui font partie de la première section sont les mieux connus. Jusqu’à ces derniers temps, on donnait comme mode principal d’extraction de ces métaux, les méthodes chimiques et électrolytiques, basées sur le traitement de leurs chlorures anhydres. Depuis peu, on utilise, particulièrement pour l’aluminium, leurs fluorures naturels ou artificiels.
- Parmi les propriétés communes aux métaux de la première section, nous citerons : leur faible oxydabilité, même aux températures les plus élevées, la stabilité de leurs oxydes, la nullité de leur action sur l’eau à la température rouge.
- GLUCINIUM
- Poids moléculaire, inconnu
- . . . , ( Chimique........
- Equivalents la, ... .
- M ( Electro-chimiq
- Poids atomique, G1 = ...... 7
- ...... 0,0755 nrilligr.
- 14
- Etat naturel. — Le glucinium se rencontre dans les silicates naturels. Les principaux minéraux qui le renferment, à l’état d’oxyde ou glucine Gl8 O3 sont
- Émeraude ou béryl, aigue-marine. Silicate double d’alumine et de glucine
- AP 03, GP 03, 6 Si Oa
- Euclase, silicate hydraté d’alumine et de glucine;
- (U La Lumière Électrique, du 7 septembre 1889.
- gadolinite, silicate d’yttria, de lanthane, de fer et de glucine; chrysobéryl ou cymopbane, aluminate de glucine ; leucophane, fluosilicate de chaux, de glucine et de soude.
- Extraction. — Le glucinium a été isolé pour la première fois en 1827, par Wœhler, parle traitement du chlorure anhydre de ce métal parle sodium.
- Plus tard Debray l’a également obtenu par le même procédé.
- Propriétés physiques. — Elles varient avec le mode de préparation et l’opérateur : Wœhler obtenait une poudre gris foncé, difficilement fusible; Debray, un métal blanc, d’une densité de 2,1 ; se forgeant et se laminant à froid, plus fusible que l’argent; plus récemment Vilson et Péterson, des cristaux ayant la couleur de l’acier, d’une densité égale à 1,64; chaleur spécifique 0,408.
- Propriétés chimiques. — Le glucinium ne décompose pas l’eau au rouge blanc ; il s’unit facilement aux halogènes et au silicium.
- 11 est soluble dans les acides sulfurique et chlorhydrique, et attaqué par l'acide azotique à chaud seulement.
- ALUMINIUM
- Poids moléculaire, inconnu. Poids atomique, Al = 27,4
- FmiivilenU ) Çhimiclue.......... *3,75
- ^ ‘ S } Électrochimique ...... 0,1425 milligr.
- État naturel. — L’aluminium tire son nom de celui de l’alun; en latin (alumen). Il est très répandu dans la nature; on le trouve dans l’argile (silicates hydratés d’alumine),le kaolin; l’alumine pure et cristallisée comme le coryndon, le saphir, le rubis; l’alumine hydratée qui prend les noms de gibbsite, diaspore, bauxite, etc.
- Enfin il est contenu dans la Cryolitbe du Groenland ou fluorure double.
- Extraction. Méthodes ehimiques. — Isolé pour la première fois en 1817, par Wœhler, en réduisant son chlorure anhydre par le potassium. Henry Sainte-Claire Deville, par des modifications heureuses à la méthode de Wœhler, parvint à le rendre industrielle. -
- Le Docteur Percy et Henry Rose remplacèrent le chlorure par le fluorure double d’aluminium et de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sodium; si nous ajoutons qu’il vient de se former en Angleterre deux sociétés pour l’exploitation industrielle de procédés dérivés de ceux de Percy et Rose, nous aurons compléter l’ensemble des méthodes chimiques qui concernent l’extraction dé l’aluminium.
- Les perfectionnements apportés par M. Castner à l’extraction du sodium de son carbonate n’ont pas peu contribué à la réussite de ces procédés.
- Méthodes électrolytiques, — Si le cadre de notre travail nous le permettait, nous serions tentés de parler longuement de ces méthodes et de démontrer que les premiers et peut-être les seuls en avons fait une application industrielle. Nous nous contenterons d’en donner un aperçu général.
- Henry Sainte-Claire Deville avait indiqué dans son ouvrage sur l’aluminium, que le chlorure anhydre de ce métal, allié au chlorure de sodium et à l’état de fusion ignée pouvait être électrolysé. Mais est-ce faute de temps ou plutôt de moyen? Ce savant n’a pas poussé plus loin ces recherches et nul doute qu’il ne les ait menées à bonne fin.
- Depuis trente ans il a été pris un grand nombre de brevets sur l’électrolyse des sels d’aluminium, mais il ne paraît pas, en France au moins, qu’on ait obtenu des résultats brillants.
- Nous ferons cependant une exception pour les procédés Cowles d’une part et les procédés Hé-roult d’une autre, appliqués surtout à l’obtention d’alliages d’aluminium avec le fer et le cuivre.
- Dans ces deux derniers procédés, nous croyons que la chaleur joue un rôle au moins égal à celui de l’électricité.
- Le courant employé présente un tension de 30 volts environ, alors que les sels d’aluminium ou l’alumine à l’état de fusion ignée, peuvent être décomposés avec un courant de 3,50 volts au minimum.
- Electrolyse du fluorure d’aluminium.— C’est la solution de ce problème que nous poursuivons depuis deux ans, et les résultats obtenus ont été assez concluants pour que MM. Bernard en ait fait une application industrielle dans leur usine de Creil.
- Nous en ferons une description rapide :
- <çLes procédés de fabrication de l’aluminium et de ses alliages, exploités à Creil sont basés sur une interprétation rigoureuse des lois de lelectro-lyse.
- L’application industrielle de ces lois n’a pu être réalisée toutefois que par la création d’un outillage très spécial et nouveau, apportant à ces procédés un intérêt particulier.
- 10 Réaction èlectrolytique. — Le bain qui subit l’influence du courant est formé d’un mélange de fluorure d’aluminium et de sodium et de chlorure de sodium, en proportions définies, à l'état de fusion ignée.
- Nous avons choisi le fluorure d’aluminium parmi les composés halogéniques de l’aluminium , par la raison, qu’il est moins coûteux que le bromure et l’iodure, moins volatil que le chlorure, les seuls électrolysables jusqu’à Ce jour.
- 11 est vrai que d’un autre côté, iî possède des propriétés corrosives au plus haut degré; on verra plus loin comment on a pu les combattre.
- Les proportions des divers sels qui constituent le bain ont été établies par l’expérience ; elles varient entre 30 et 40 0/0 de fluorure d’aluminium et de sodium et 70 à 60 0/0 de chlorure de sodium. La fluidité du bain qui y correspond est assez grande pour permettre à l’électrolyse de s’opérer suivant les lois de Faraday. Pendant la durée de l’opération, la température, îa composition, et par suite la fluidité du bain sont maintenues constantes.
- La réaction électrolytique a lieu sous une tension de 4 à 5 volts. On sait que la force électromotrice minima, déduite de la chaleur de formation du fluorure d’aluminium est de 3 volts et demi.
- 2° Disposition des appareils. — Les appareils se composent de cuves qui renferment les bains, d’électrodes et de creusets placés sous les cathodes dans lesquels s’écoule le métal, fondu à la température du bain.
- Rien ne résiste à la température corrosive du bain que nous employons; aussi a-t-il fallu pour arriver à la solution du problème, trouver un artifice physique empêchant toute attaque de la cuve.
- C'est ainsi qu’on a adopté une cuve métallique, disposée en dérivation sur la cathode, par l’intermédiaire d’une résistance, qui ne laisse passer que le vingtième du courant.
- Au moyen de cet artifice nouveau et très caractéristique, la cuve n’est plus attaquée par le bain.
- Cette attaque serait très nuisible à la marche de
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- 527
- rélectrolyse; elle pourrait, dans certains cas arrêter complètement rélectrolyse du fluorure d’aluminium.
- Sans dérivation, en effet, le bain s’enrichirait de fluorure du métal de la cuve et c’est ce métal qui serait déposé sur la cathode au lieu et place de l'aluminium, dans le cas où il serait plus électronégatif que ce. dernier; dans le cas contraire la proportion du sel parasite irait en augmentant.
- Lorsqu'on veut avoir du métal absolument pur, on augmente la dérivation ou on lance sur la cuve u.n courant indépendant plus fort que le courant normal de dérivation. »
- Propriétés. — Métal blanc; très malléable et très ductile. Légèrement magnétique. Fusible vers 700 degrés, complètement fixe. Constante thermique 21,7. Densité : fondu 2,56; écroué 2,67.
- Chaleur spécifique 0,2143.
- Il a sensiblement la même conductibilité que le cuivre lorsqu’il est chimiquement pur. Lorsqu’il contient une proportion de fer, variant entre 1 et 2 0/0, il est deux fois moins bon conducteur que le cuivre; c’est un des métaux les plus inaltérables. L’air ne le modifie pas sensiblement. 11 brûle au contraire très rapidement lorsqu’il contient du silicium, en formant du silicate d’alumine. J’ai fondé sur cette propriété une méthode d’affinage.
- Il n’est pas attaqué par le salpêtre ou la soude caustique à l’état de fusion.
- L’acide nitrique et surtout l’acide sulfurique l’attaque très peu à froid.
- Son meilleur dissolvant est l’acide chlorhydrique.
- Analyse. — Il fait partie du quatrième groupe analytique. On le dose sous la forme d’oxyde anhydre.
- GALLIUM
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, Ga = 69
- Équivalents I 9limique> 1 • •...34.5
- 1 ( Electrochimique.... 0,357 rnilhgr.
- Historique. — Si parmi les découvertes de la science, il en est une qui peut être classée comme une des plus merveilleuses, c’est celle du Gallium par M. Lecoq de Boisbaudron. Disciple de Dumas, ce savant porta toute son intention sur la ques- j
- tion philosophique de la classification des corps simples; il entrevit l’existence d’éléments, qui viendraient remplir les vides laissés dans la grande série des corps simples.
- 11 entreprit la découverte d’un élément dans la blende ou sulfure de zinc naturel. Voici comment Schutzenberger raconte la genèse de sa découverte; « La tâche qu’il s’était donnée l’occupa pendant quinze années. Après plusieurs tentatives infructueuses et après avoir finalement mis en œuvre 52 kilogs de blende de Pierrefite, M. Lecoq de Boibaudran aperçut, le 27 août 1875, entre trois et quatre heures du soir, le? premiers indices de l’existence d’un nouvel élément qu’il a nommé Gallium, en l'honneur de la France (Gallia). La quantité de ‘métal contenue dans la petite goutte de liquide examinée lors de la première observation ne dépassait pas 1/100 de milligramme.
- En 1878 on a vu figurer à l’exposition universelle des plaques, des lingots et des cristaux de gallium pesant ensemble plus de 50 grammes. Cette belle conquête de l’esprit humain sur la matière fut annoncée à l’Académie des Sciences le 20 septembre 1873 ».
- Etat naturel. — Les matières qui ont fourni le gallium sont jusqu’à présent:
- i° La blende noire de Bemberg.
- 20 Blende jaune et transparente des Asturies.
- 30 Blende brune de Pierrefite.
- 40 Zinc en poudre et en grains de la vielile mon-tagne.
- 50 Calmies de Corphalie.
- Prorpiétés. — Gris blanc, doué d’un vif éclat, se ternissant par oxydation à l’air humide.
- Point de fusion 30°, 15. Il ne se volatilise pas au rouge vif. Densité du métal solide 5,953. Densité en surfusion 6,069. L’acide chlorhydrique le dissout à froid. L’acide nitrique à froid a peu d’action sur lui, il l’attaque à chaud.
- Il est soluble dans une lessive de potasse. 11 ne décompose pas l’eau.
- Deuxième section
- Cérium. — Lanthane. — Didyme. — Yttrium. _
- Erbium. — Terbium. — Thorium.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Généralités. — On rencontre les six premiers métaux dans les minerais silicatés. Ils sont assez rares à l'exception du cérium. Le cérium, le lanthane et le didyme se trouvent dans un minéial, assez abondant dans la nature, la cérite.Wœhler a pu isoler ces métanx entraitant par le sodium leurs chloruresanhydres. Les grenailles obtenues étaient assez malléables et leur densité était égale à 5,5 environ. Ces métaux décomposent l’eau à 1001 et se dissolvent dans les acides étendus avec dégagement d’hydrogrène.
- Les mineraisqui renferment l’yttriumetl’erbium sont assez rares. Ces métaux n’ent pu jusqu’à ce jour n’être isolés qu’à l’état de poudre plus ou moins pure par l’électrolyse de leur chloruie anhydre.
- Le thorium a été découvert en 1828 par Berzé-Iius dans la thorite ; nous n’avons rien autre de particulier à dire sur les propriétés de ces métaux, assez rares, et peu étudiés. On trouvera dans le tableau des éléments compris dans notre premier article, leur poids atomique et leur chaleur spécifique.
- QUATRIÈME FAMILLE
- MOLYBDÈNE
- Poids moléculaire, inconnu . Poids atomique, Mo = 96
- - . . I Chimique...........48
- qu va en s j £iec^roci1jmjqUe< t # _ 0,497 milligr.
- État naturel. — Isolé par Hjelm, en 1782, d’une terre, connu sous le nom de molybdénite. On le rencontre à l’état de sulfuie ou de molyb-date de plomb.
- Préparation. — Au moyen du procédé de Wœhler et V. Uslav, par la réduction du chlorure de molybdène par l’hydrogène.
- Propriétés. — Blanc comme l’argent, très dur, il raye le verre et la topaze. Densité : 8.6 ; chaleur spécifique : 0,07218. Il décompose I’eao à une température élevée. L’acide chlorhydrique, fiuorhy-drique, sulfurique étendus, n’ont aucune action sur lui. 11 est attaqué par l’acide azotique. 11 est oxyde par l’azotate de potasse fondu, très peu attaqué par les alcalis fondus.
- Analyse. — Les composés du molybdène, chauffés avec du carbonate de soude, se transfor-
- ment en poudre grise dans la flamme de réduction. On le dose à l’état de sulfure.
- TUNCSTÈNE
- Poids moléculaire, Equivalents j
- Poids atomique, W = 184
- Chimique........... 92
- Électrochimique.... 0,953 niilligr.
- État naturel. — Isolé pour la première fois, en 1781, par Sche^le, d’un minéral suédois, le tungstein, qui n’est autre que du tungstate de chaux.
- En 1785, les frères Elhugart le retirèrent du wolfram ou tungstate de fer et de manganèse. Ce dernier minéral se rencontre en Bohème, en Saxe, en Angleterre, en France et dans l’Amérique du Nord.
- Préparation. — Par la réduction, au rouge vif, du tungstate acide de potasse, au moyen de l’hydrogène,
- Propriétés. — Poudre d’aspect métallique, très réfractaire. Densité : 18 ; chaleur spécifique ; 0,0334.
- II n’est attaqué par l'oxygène et le soufre qü’à une température élevée. Les acides sulfurique et chlorhydrique ont peu d’action sur lui ; il est transformé en acide tungstique par l’acide azotique, La potasse, en solution concentrée, le dissout.
- Analyse. — Même réaction pour les composés du tungstène que pour ceux du molybdène, dans la flamme de réduction, en présence du carbonate de soude. On le dose à l’état d’acide tungstique.
- Adolphe Minet.
- (A suivre).
- TRAVAUX DU CONGRÈS INTERNATIONAL
- DES ÉLECTRICIENS (‘)
- PREMIÈRE PARTIE
- Unités et mesures
- Cette section n’a pas tenu de séance le jeudi et le début de la séance du vendredi est consacrée à l’adoption des conclusions de la Commission des unités relativement à l’introduction du watt et du
- (l) La Lumière Electrique, 7 septembre 1889.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i>29
- joule comme unités pratiques de puissance et de travail; ces conclusions ont été adoptées en séance générale du Congrès.
- Le reste de la séance est rempli par des communications que font divers membres sur leurs recherches personnelles. C’est ainsi que M,Gold-hammer rend compte de ses recherches sur les variations de conductibilité du nickel avec l’aimantation ; les résultats qu’il a obtenus confirment cette loi déjà vérifiée pour le bismuth : l’altération de la résistance est proportionnelle au carré de l’intensité de l’aimantation.
- M. Stoletow expose ensuite les résultats de ses expériences sur les phénomènes actino-élec-triques.
- M. Pilteux énonce la loi suivante en donnant de nombreux exemples de vérification.
- Si un couple thermo-électrique fonctionne entre les températures T et T’, si on appelle h le coefficient moyen de variation de conductibilité électrique d’un des deux métaux entre les températures T et T' entre lesquelles le couple fonctionne, et k' celui de l’autre métal, on aura
- E = (k — h') (T' — T)
- E étant la force électromotrice du couple.
- Sir W. Thomson objecte que cette loi est inexacte si l’on considère deux ou trois métaux purs, comme, par exemple, le fer, le cuivre, l’argent et un alliage comme le maillechort.
- M. Gouré de Vilemontèe a recherché l’influence des gaz dans les égaliseurs de potentiel fondés sur la chute de l’eau. Par une méthode de réduction à zéro, il a pu constater une influence très nette de l’acide carbonique.
- Sir IV. Thomson dit que cet effet doit être dû à une modification de la surface du métal par l'action du gaz; il est probable que l’effet doit être beaucoup plus grand avec des gaz actifs, oxygène ou hydrogène sulfuré, ou en prenant de l’azote d’un côté et de l’oxygène ou de l’air atmosphérique de l’autre. Le poli de la surface doit avoir lui-mème une action.
- M. Cr^ewiecki fait observer l’avantage qu’il y a
- au point de vue de l’enseignement à considérer les lignes de force au lieu du flux de force.
- M. Raverot. — Lorsqu’on a établi les systèmes absolus de l’Association britannique, on a évité de prendre la force comme unité fondamentale. Au point de vue des dimensions, ce sont, au contraire, les dimensions usuelles de la force mécanique (M LT)qui servent de point de départ. Cette contradiction ressort déjà d’un travail publié en 1882 par Ciausius qui, en voulant remettre le système des dimensions électrostatiques B A en concordance avec les vues d’Ampère et les expériences de Rowland, a donné par le fait un nouveau système de dimensions. Il y en a un quatrièmë signalé par Helmholtz pour compléter la sé-ie des alternatives possibles. 11 pourrait y avoir un certain intérêt à présenter aux personnes que la question intéresse le tableau des quatre systèmes avec quelques réflexions qu’il suggère.
- M. Trouvelot présente à la section des photographies d’éclairs et M. Courtois des photographies relatives à l’effet du passage du courant dans les fils.
- A la suite d'une remarque de M. Pellat sur l’intérêt qu’il y aurait de connaître la précision de l’électrodynamomêtre-balance, Sir W. Thomson propose que la section émette le vœu qu’un second électrodynamomètre soit construit du même genre que celui que M. Pellat a déjà réalisé. Cette proposition est adoptée à l’unanimité.
- DEUXIÈME SECTION
- Applications industrielles
- La séance du jeudi est ouverte par une communication de M. Arnoux : Sur l’étude expérimentale des dy namos.
- M. Arnoux fait observer que si l’on désigne pa.* F l’effort en un point donné de la partie mobile d’une dynamo, par V la vitesse de déplacement de cet effort, F. et I. la force électromotrice et le courant total, le fonctionnement électrodynamique d’une machine peut être représenté par une quelconque des 4 équations à 3 variables.
- 91 (F, V, I) = o ?2 (E, I, V) = o <P3 (E, F, V) = o
- f* (E, F, l) = o
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- LA L UMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En d’autres terme?, .les, propriétés électrodyna- miques d’une machine peuvent être représentées par une certaine surface ainsi qu’on le fait en thér-mo-dynamique pour les propriétés thermiques d'un corps.
- M. Arnoux fait observer ensuite que parmi les 4 équations, la seule qu’on puisse déterminer directement par expérience est l’équation ; les 3 autres, qui contiennent la force électromotrice E, ne peuvent être déterminées qu’en admettant que la loi d’Ohm est applicable au circuit intérieur de la dynamo, ce qui constitue une pétition de principe.
- La surface ©j sera déterminée très simplement par l’expérience en ne faisant varier que deux éléments à la fois.
- Ceci posé, si l’on admet que tout se passe dans les circuits prévus, le principe de la conservation de l’énergie donne la relation
- F v = E i
- qui, combinée avec une des 4 équations précédentes, supposée connue, permet de déterminer immédiatement et par simple construction graphique les 3 autres.
- Jusqu’à présent là détermination d’une quelconque de ces surfaces est loin d’avoir été faite d’une façon suffisamment complète. L’expérience parait avoir montré que la surface
- F = ç (I, V)
- n’est pas une surface cylindrique. D’autre part, M. le D1' Frœlich a trouvé que pour un même courant et une même vitesse, l’effort mécanique développé par une machine employée comme génératrice est supérieur à celui développé lorsque la même machine fonctionne en réceptrice.
- M. Arnoux fait remarquer à ce sujet que la différence observéè peut être due à la méthode employée pour mesurer l’effort ou le couple. Il est clair, en effet, que le couple électromagnétique développé par les inducteurs sur l’induit etqui est celui qu’il y a lieu de considérer, est inférieur ou supérieur au couple mécanique mesuré sur l’axe, débouté la quantité due aux frottements sur les coussinets et aux autres résistances passives, suivant que la machine fonctionne en génératrice ou en réceptrice. Comme l’expérience indique que les résistances passives peuvent varier dans de très
- grandes limites en passant de la marche à vide à la pleine charge, il y a lieu d’employer des dispor sitions mécaniques qui permettent de déterminer directement le couple électromagnétique, ce qui élimine immédiatement ces causes d’erreur, il est clair que lorsqu’il s’agit de déterminer le rendement industriel d’une dynamo,il y a lien au conr traire de mesurer le couple mécanique développé sur l’arbre et qui tient compte de toutes cès1 résistances.
- M. Kapp demande quelques explications sur la courbe des efforts statiques tracée par M. Arnoux. Dans cette courbe, à mesure que l’intensité augmente, l’effort statique croît, passe par un maximum, puis décroît. Si cette courbe était exacte, on ne serait jamais exposé à briser une courroie quand une machine est mise en court-circuit.
- M. Potier a toujours trouvé que les forces électromotrices des machines étaient toujours proportionnelles aux vitesses, en ayant soin de maintenir constante l’intensité du champ magnétique.
- M. J.-B. Laffargue a la parole Sur les canalisations électriques. L’étude d’une canalisation peut se diviser en deux points :
- i° Étude des conducteurs en eux-mêmes ;
- 20 Étude de la pose.
- La première partie seule est à examiner, les expériences n’étant pas encore d’assez longue durée pour ce qui concerne la pose. Le nombre d’ampères par millimètre carré a admettre dans les câblés étant donné, et la loi de Sir W.Thomson déterminant la perte à laquelle on peut consentir, on peut se demander si tous les systèmes de distribution sont également avantageux au point de vue économique pour la dépense de première installation. Nous a/ons examiné les cas relatifs à la dérivation simple, en boucle, les circuits coniques, la dérivation renversée, circuits coniques et en boucle, 2, 3 et 5 centres de distribution par 2 et 3 fils. Dans le calcul de quelques installations les résultats ont toujours été concordants: c’est la distribution par 2, 3 ou 5 centres qui a été la plus avantageuse. Pour une distribution de 80 kdo-> watts (100 volts, 800 ampères) à 300 mètres au
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- maximum de l’usine, lés masses de cuivre nécessaires dans chaque cas sont les suivantes :
- Deux (iis Trois fils
- Dérivation simple 2088 kg. 701 kg.
- — en boucle 3'32 962
- Circuits coniques 2192 760
- Dérivation renversée et en boucle. 4320 ?
- 2 centres 2489 871
- 3 centres (2 cas) 2361 714
- — — 2381 74? .
- 5 centres '325 556
- Cé qui donne comm économie 20 0/0 du système des 2 centres sur la boucle, 24 0/0 du système des 3 centres (premier cas) sur !a boucle, 57,6 0/0 des 5 centres sur la boucle et de 36,5 0/0 sur la dérivation simple. Quant à l’économie réalisée par le système à 3 fils sur le système à 2 fils, elle varie entre 60 et 68 0/0.
- M; Picou fait remarquer que dans le système à 3 fils, le fil compensateur sert souvent à laisser passer un intensité assez grande : il croit néanmoins! qu’une section moitié de la section des deux autres câbles suffit.
- Dans le système en boucle, il faut également, pour que la différence de potentiel soit égale en tous points, que le fil de retour soit conique.
- M. Desroçiers fait observer que l’on ne saurait comparer entre eux les systèmes de distribution par simple dérivation, et le système en boucle. Le premier admet une différenée de potentiel variable de 10 volts sur 100 volts entre les lampes les plus éloignées et les lampes les plus rapprochées; le deuxième n’admet qu’une variation maxima de 2 volts.
- M. Crompton répondant à une demande de M. Laffargue relativement à la canalisation souterraine en cuivre nu de Kensington dit que la résistance maxima d’isolement est de 3 mégohms par kilomètre.
- M. Turettini expose que, à propos de l’étude d’une question hydraulique déterminée, il est arrivé à une solution intéressante aussi au point de vue électrique.
- 11 s’agissait, dans l’installation, d’utilisation des forces motrices du Rhône, à Genève, de maintenir une pression hydraulique constante, pendant
- qu’un réservoir d’expérience sè remplissait ou pendant qu’il se vidait, c’est-à-dire de compenser artificiellement la perte de charge des canalisations allant de l’usine d’alimentation d’eau au réservoir.
- 11 a résolu ce problème en mettant sur la canalisation une pompe centrifuge mue par une turbine actionnée directement par l’eau sous pression de la canalisation. Cette pompe centrifuge fonctionne avec des vitesses automatiquement variables, de façon à compenser à chaque instant la perte de charge. L’appareil fonctionne depuis deux ans en maintenant une pression constante de jour et de nuit.
- M. Turettini a pensé que, dans les stations centrales par accumulateurs, une disposition électrique de relèvement de la perte de charge des accumulateurs pendant la décharge permettrait de réaliser un progrès sur les systèmes actuellement employés.
- On disposerait pour cela, sur la réserve principale arrivant à la batterie d’accumulateurs, une dynamo qui actionnerait une seconde dynamo calculée de façon à faire le relèvement de tension destiné à maintenir la tension constante.
- Ce serait, en d’autres termes, un transformateur à courant continu, dont le rendement peut atteir.-dre 75 £ 80 0/0.
- La perte de force motrice serait de 25 9/0, au. maximum, de la différence de tension, entre la tension de charge ou de décharge des accumulateurs. La perte de force motrice est donc seulement de 2 à 2,5 0/0 du travail total, tandis que dans le mode d’emploi actuel des accumulateurs, cette perte atteint 10 à 12 0/0.
- M. Turetti montre ensuite que les frais d’installation et surtout d’entretien sont également réduits.
- M. Ch.Jacquin, expose une disposition permettant de mesurer facilement et chaque jour un isolement des réseaux d’une station centrale.
- La mesure s'effectue avec une dynamo de service dans le cas d’une installation à courant continu et avec une excitatrice, quand il s’agit de courants alternatifs. On a donc l’isolement à 100 volts.
- Un des pôles est relié au galvanomètre, l’autre à la terre. Le galvanomètre peut être relié :au conducteur dont on veut mesurer l’isolement. Un voltmètre mesure la différence de potentiel. Le galvanomètre employé est un. galvanomètre
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- Deprez-d’Arsonval à microscope, qui peut se placer facilement sur un tableau de distribution. Il a la même sensibilité qu’un galvanomètre du même système à échelle. Cette installation va être placée prochainement à la station municipale des Halles, dans le tableau fourni par la Société Ferranti.
- M. Jacquin rend compte d’expériences inédites qui ont été effectuées sur des câbles simples pour courants alternatifs, afin de déterminer la perte par induction, courants de Foucault et hystérésis dans l’armature d’un tel câble. Un.wattmètreavec unedynamo alternative donnait la puissance totale P,o( dissipée dans les câbles et> avec une dynamo à courant continu, la puissance dépensée RPdans le conducteur. Comme
- P,., = Ri’ + P,,..
- ,1a puissance dissipée dans l’armature se trouvait déterminée facilement.
- On a trouvé qu’un tube de plomb ne dépensait que 2/100 de RI2. Avec une armature en plomb et en fer la perte est de 18 0/0 de RI2, et 35 0/0, si l’armature est fermée sur elle-même.
- Les canalisations par câbles concentriques coûtent 2 fois plus cher qu’avec des câbles simples. La perte due à l’armature n’étant jamais supérieure à 40 0/0 de RI2, soit 2,8 0/0 au lieu de 2 0/0 de la puissance de l’usine, il est bien préférable d’employer des câbles simples, à moins que l’on ait à craindre une influence nuisible sur des lignes téléphoniques voisines.
- La deuxième section a tenu deux séances le vendredi. Dans celle du matin, M. Faure après avoir adressé un tribut de gratitude à la mémoire de M. Plânté, indique comment il comprend l’accumulateur parfait: il se compose de deux plaques inattaquables recouvertes uniformément de matière active. La matière active joue aussi le rôle de conducteur et la partie qui agit ainsi est, suivant les constructeurs, de 3 à 6 fois plus grande que celle qui prend ou fournit de l’oxygène ou s’électrolyse. M. Faure fait ensuite remarquer que les accumulateurs genre Planté ont l’avantage de présenter relativement une grande quantité de matière électrolysable, mais que le support est oxydable ; l'emploi du plomb antimonié évite cet
- inconvénient. M. Faure estime que l'on peut prévoir sous peu que la valeur d’urt accumulateur quelconque, au point de vue de la capacité, sera exactement propoitionnelle au poids de la matière active, pourvu que cette matière soit le plus possible en contact avec son support et facilite la formation de lignes parallèles dans le passage du courant.
- Pour bien faire comprendre la valeur du plomb réduit comme matière positive, M. Faure cite la remarque de Drzewiecki qu’il y a une différence notable de potentiel entre le plomb réduit et le plomb solide.
- Quant au mécanisme qui produit cette différence de potentiel on peut l’expliquer par le fait que le plomb est finement divisé. De même si l’on réduit par l’électrolyse de l’oxyde d’antimoine on obtient une poudre qui, séchée, fait explosion quand on la choque, en dégageant beaucoup de chaleur. Cette chaleur représente le travail qu’il a fallu faire pour obtenir la division moléculaire de l’antimoine. Quelque chose d’analogue a lieu avec le plomb réduit et cette chaleur ainsi emmagasinée est représentée dans l’accumulateur sous forme de potentiel. Nous £.vons d’un côté un corps très électro-positif et del’autre un corps qui fournitfaci-lement de l’oxygène.
- L’acide sulfurique facilite sans doute la libération de l’oxygène mais il ne faut pas perdre de vue que la sulfatation du peroxyde n’est, au point de vue de la production du potentiel, qu’une action locale et nuisible. En effet deux plaques de litharge plongées dans l’acide ne donnent pas de courant quoiqu’elles se sulfatent par action locale.
- Donc la chaleur résultant de l’oxydation et delà sulfutation du plomb réduit donne la mesure du maximum d'énergie disponible et tout ce qui a lieu sur la lame peroxydée ne fait qüe diminüer cette énergie.
- M. Hillairet, à propos du procès-verbal, rappelle que M. Picou a insisté à juste raison sur la coni-cité des câbles des circuits dits en boucle pour obtenir une différence de potentiel constante aux bornes des récepteurs.
- En adoptant une représentation graphique qui consiste à donner, pour chaque récepteur, les pertes de charge totales de 2 câbles tête-bêche pris isolément, et à porteries ordonnées ainsi obtenues sur un axe des abscisses qui n’est autre que le développement linéaire du réseau, on obtient une
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- courbe qui donne la valeur du maximum de perte de charge et indique l'abscisse exacte du récepteur le moins favorisé.
- Si les deux câbles tête-bêche ont une section constante, on obtient une courbe ayant une certaine flèche. Celle-ci s’évanouit à mesure qu’on donne au câblé une certaine conicité. A la limite, si la conicité est bien calculée la flèche devient nulle et la courbe est une horizontale. Tous les récepteurs sont alors alimentés sous la même différence de potentiel.
- Mais il faut bien observer que le réglage dû à la conicité ne convient qu'à un seul régime du réseau, et que lorsque celui-ci varie, ce réglage est altéré. 11 est évident néanmoins que cëtte conicité doit être établi? pour le régime maximum.
- M. G.. Roux présente au nom de M. Raverot, une note sur les machines compound à vitesse variable.
- L’installation des dynamos compound exige un sein spécial en raison de la nécessité où l’on est de les faire tourner exactement à la vitesse pour laquelle la compensation (compoundâge) a été obtenue par le constructeur.
- Un moyen d’utiliser une dynamo compound. quand on laisse une certaine latitude dans la vitesse de régime à lui attribuer, présente donc un certain intérêt pratique. Ce moyen consiste dans un dispositif électrique très simple et d’un emploi tout à fait général.
- 11 s’agit, par exemple, d’une dynamo à double enroulement à potentiel constant dont la compensation est assurée à 1400 tours et que, par des circonstances quelconques d’installation, on voudrait faire fonctionner à 1 450 tours. A cette vitesse la dynamo n’est plus exactement compound; elle exige une certaine surveillance et la manœuvre (à l’envers) du rhéostat ordinaire (sur le circuit de l’enroulement dérivé). Pour assurer son fonctionnement à la nouvelle vitesse, il faudrait réduire l’importance de l’enroulement en série ; il revient au même électriquement, et il est' possible pratiquement de dériver une fraction du courant total fourni par la machine, ce que l’on réalise fort aisément en mettant en dérivation sur' l’enroulement en série, une résistance de valeur convenable, de telle sorte que l’enroulement en série ne reçoive plus que 98 0/0 environ du courant total de l’anneàu. :
- On conçoit naturellement qu’en faisant varier
- la résistance dérivée soit à la main, soit plutôt par le régulateur de la machine motrice; on réalisera le régjage du fonctionnement compound avec autant de précision que l’on voudra. Nous ajouterons même que c’est le véritable mode de réglage à employer, la machine étint compensée par construction pour la valeur la plus faible admissible de sa vitesse de régime, et le rhéostat ordinaire sur le circuit dérivé devant être exclusivement réservé à la fixation de la différence de potentiel constante à obtenir.
- Nous avons eu l’occasion de réaliser le dispositif indiqué dans une installation privée, où elle a rempli le but voulu.
- L’emploi d’une résistance en dérivation pour le réglage des enroulements à gros fil est absolument général aussi bien dans les dynamos à intensité constante, que dans les mécanismes régulateurs des lampes électriques et dans les dynamos à potentiel constant.
- M. R. Arnoux dit qu’on peut donner une explication très simple du mode de réglage des machines compound imaginé par M. - Raverot, en considérant les deux caractéristiques à i40oà i450 tours. Pour cela, il suffit de remarquer que l’action du gros fil étant de compenser la perte de charge due à la résistance interne de la dynamo,' il faut que le coefficient angulaire de la tangente à la caractéristique au point où commence l’action du gros fil soit toujours égal (théoriquement) à la résistance'interne de la machine. •
- Ceci posé, si l’on passe de la vitesse de 1400 tours à celle de 1450, il faut réduire le courant dans le circuit dérivé à l’aide d'un rhéostat placé sur ce circuit, ce qui oblige a partir d’un point de la nouvelle caractéristique dont le coefficient angulaire est plus élevé qu’il n’est nécessaire pour compenser la perte de charge; l’action du gros fil est donc majorée de ce fait. C’est cet effet que M. Raverot combat, en réduisant l’action du gros fil par un second rhéostat placé en dérivation sur lui.
- M. Ch. Jacquin, après avoir passé rapidement en revue les. courbes représentatives des éléments de fonctionnement des machines à courants dlter-' natifs sans self-induction et avec self-induction et des transformateurs sans fer, montré les courbes relatives au transformateur contenant du fer ou transformateur réel. Ces courbes donnent les va-
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- leurs des éléments de fonctionnement d’un transformateur de 7500 watts, c’est-à-dire l’intensité, les puissances fournies et dépensées, le rendement, etc., en fonction du temps, de la résistance et du débit du circuit secondaire. Cette dernière courbe est la plus intéressante, car elle permet d’avoir les courbes caractéristiques d’un transformateur de système et de puissances quelconques, qui sont très utiles, aussi bien pour la théorie que pour la pratique des transformateurs.
- Sur la demande de M. E. Boistel, M. Potier expose son opinion sur la manière d’expliquer le décalage dans les machines ou réaction d'induit.
- La réaction d’induit est déterminée par le défaut de symétrie du champ magnétique par rapport à la ligne des balais; le flux magnétique à travers une section de l’induit est variable, même dans une machine au repos, avec l’intensité du courant 1 qui parcourt cet induit, pour toute section autre que celle qui sont parallèles ou perpendiculaires à l’axe de symétrie du champ. Ceci se démontre en mesurant au galvanomètre balistique la variation du flux qui traverse un fil enroulé sur l’induit quand on fait varier l’intensité du courant 1. Cette variation change de signe avec le sens du courant 1, et la position de la section, à droite ou à gauche de la ligne neutre; c’est-à-dire que dans une machine génératrice, il y a diminution de flux quand les balais sont en avant de la ligne neutre correspondant à 1 •—o, et augmentation quand les balais sont en arrière, ce qui est conforme à l’expérience. On observe les mêmes actions même quand les inducteurs ne sont pas excités, il suffit que la ligne d’entrée et de sortie du courant dans l’induit ne soit pas une ligne de symétrie pour le champ magnétique déterminé par ce courant, pour que le flux qui traverse la section de commutation ne soit pas nul.
- Les courants de Foucault et les retards à l’aimantation ou hystérisis augmentent la réaction d’induit dans la machine génératrice, la diminuent dans les réceptrices.
- M. Potier propose la formule v :
- comme valeur du système magnétique d’une machine de puissance [W; v est la vitesse linéaire, W'xla puissance consommée par l’excitation, M le poids de cuivre sur l’inducteur.
- La séance de l’après-midi a été décidée à la suite
- d’une proposition de M. Hospitalier, insistant sur la nécessité de définir ces termes quantités d’un usage fréquent et dè leur donner des noms spéciaux. M. Hospitalier insiste particulièrement sur les quantités suivantes :
- L, g T, I, i„ „ E„.r> 'JWZT, \/R4 +(1rr)’
- Après discussion et échange d’observations, entre MM. Potier, *Ferraris, Kapp, Picou, Hospitalier, la deuxième section exprime les vœux suivants :
- L’unité pratique de coefficient d’induction est le quadrant :
- 1 quadrant = io» unités C. G. S.
- 11 est inutile de donner un nom spécial au rapport ^ que les auteurs désignent par les noms de K.
- constante de temps (time-constant) ou temps propre.
- La période est la durée d’une oscillation complète.
- La fréquence est le nombre de périodes par seconde.
- L’intensité moyenne d’un courant est définie par la relation :
- La racine carrée de la moyenne des carrés de l’intensité :
- n’a pu recevoir de nom spécial.
- Les noms suivants ont été proposés sans réunir une majorité suffisante :
- Intensité : virtuelle, équivalente, moyenne quadratique, pratique, utile, effective, thermique, indiquée.
- La résistance apparente ou résistance fictive d’un circuit est le facteur par lequel il faut multiplier s/(\2)mo„ pour avoir \/(E2)m0!/.
- La section discute ensuite la dénomination à donner aux pôles d’un accumulateur; après un échange de vues, le vœu suivant est adopté.
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- Dans tout accumulateur, on appellera plaque positive, celle qui est reliée au pôle positif pendant la décharge.
- Sur la proposition de M. £. Reynier, la même désignation étendue aux piles est adoptée.
- TROISIÈME SECTION
- Télégraphie. — Téléphonie. — Signaux.
- La séance de vendredi commence par une communication de M. Chaye : Sur l'utilité de trouver un relais annonciateur pour les applications sous-marines.
- M. Chayes rappelle des essais faits dans le but de recueillir les bruits produits au sein d’une masse liquide. Le meilleur instrument est le téléphone associé au microphone. Le microphone est placé dans une caisse métallique étanche, reposant sur le fond ou maintenue entre deux eaux. On entend ainsi le bruit causé par la marche d’un bâtiment à vapeur à plus de 200 mètres.
- On recueille également à de grandes distances les bruits d’explosions sous-marines ou les sons de cloches immergées.
- On conçoit donc qu’un navire en marche puisse faire connaître sa présence en temps de brume, soit par le fait seul de sa marche, soit au moyen de signaux appropriés.
- Le nouveau mode d’emploi de la téléphonie qui vient d’être indiqué est susceptible de nombreuses applications et il suffira d’en signaler quelques-unes.
- En temps de brume, un navire de pêche au mouillage pourrait être prévenu de l’approche de bâtiments susceptibles de l’aborder et faire alors en temps opportun les signaux nécessaires pour indiquer sa présence et sa position.
- De même, les gardiens des phares ou des bateaux feux, voisins d’écueils dangereux, entendraient les navires qui s’en approchent et les préviendraient par un signal d’alarme quelconque du danger qu’ils courent en continuant leur route.
- Ces applications peuvent être considérées dès à présent comme pratiques, et peut-être arrivera-t-on par la suite à faire fonctionner convenablement des microphones avertisseurs sur les navires en marche, de façon que ces navires puissent, sans inconvénients, faire route à grande vitesse en temps de brume, parce qu’ils seront prévenus, en
- temps utile, de la présence et même de la position approximative des bâtiments qu’ils sont exposés à rencontrer.
- En plaçant des factionnaires gardant les téléphones reliés aux microphones avertisseurs constamment aux oreilles, on pourrait être prévenu sans l’aide d’instruments nouveaux; mais sur les navires de commerce, dans les phares, où le personnel est restreint, il y aurait un grand avantage à pouvoir compler sur un signal avertisseur d'un fonctionnement assuré pour indiquer l’instant où l’on a intérêt à écouter dans les téléphones.
- L’instrument dont l’utilité vient d’être signalé et qui n’existe pas encore à ma connaissance, devrait être robuste, peu coûteux, et pouvoir être employé aussi bien à bord qu’à terre par un personnel Tdépourvu de connaissance techniques; il ne faudrait donc ni réglage ni calage préalables.
- 11 paraît utile d’ajouter que l’on a trouvé avantageux, au point de vue de l’intensité des sons perçus et aussi pour réduire l’usure des piles reliées aux microphones, de faire passer le courant directement des microphones dans les téléphones sans faire usage de bobines d’induction. L’appareil avertisseur à trouver devrait donc, autant que possible, pouvoir fonctionner sous l’effet des variations d’intensité d’un courant primaire toujours de même sens.
- Dans la plupart des expériences, on a trouvé que 3 ou 4 éléments télégraphiques Leclanché fournissaient le courant le plus convenable pour les appareils et les circuits employés. Les microphones se composaient seulement d’un ou deux crayons de charbons vibrants, les variations d’intensité du courant étaient donc relativement considérables.
- Pour avoir la direction d’où vient le bruit que l’on perçoit, on enfermerait la planchette microphonique, dans une boîte en plomb à parois épaisses où existerait une fenêtre. En tournant cette boîte on percevrait un maximum d’intensité au moment où on se trouverait dans la bonne direction. L’expérience faite pour déceler le passage d’un navire sur une verticale donnée, a été très nette.
- M. Samuel décrit ensuite le télégraphe imprimeur multiple de M. Munier et M. Dumont donne des détails sur son disque électrique.
- L’ordre du jour étant épuisé, M. Fribourg met la tarification téléphonique en discussion et en
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- particulier la tarification téléphonique interurbaine : Faut-il prendre 5 ou 3 minutes comme unité de communication téléphonique ?
- M, Banneux constate que la question est complexe. 11 faut distinguer entre les conversations locales, à grande et à très grande distance. Il est impossible de prévoir, à priori, le meilleur tarif applicable en chaque cas. 11 faudrait s’entendre sur la valeur du mot grande distance. En Belgique le réseau est local dans un rayon de 10 kilomètres. Sur la ligne de Bruxelles à Anvers on a relevé en juin, les nombres suivants de conversation :
- Durées en min... 12 3456789 10 Tôt.
- Nombres...... 81 499 516 320 509 14 33 19 16 64 2071
- M. le major-général IVebber demande s’il est bien nécessaire d’appeler un abonné B, avant de lui donner la communication avec un autre, A, qui la demande ; on pourrait laisser à A le soin d’appeler B. 11 est vrai qu’une fois un système adopté on ne peut plus le changer.
- M. Banueux dit qu’en Belgique, il y a 5 548 abonnés pour 52000 commnnications interur-bainessoit 10 par abonné. C’est fort peu. En Belgique, le bureau central appelle lui-même l’abonné B. A Mons, on a essayé le système dont parle M. le général Webber; il a mal réussi. On ne peut dire d’une façon absolue: le téléphone fait ou ne fait pas de tort au télégraphe. II y a trop d’exemples tout à fait contradictoires. Entre Bruxelles et Anvers, il y a 5 circuits téléphoniques et cependant la progression des télégrammes reste normale. Entre Bruxelles et Paris, le téléphone a fait disparaître toutes les dépêches urgentes à triple taxe. Il y a eu une interruption d'un jour de la communication téléphonique : les dépêches urgentes n’ont pas reparu ; le télégraphe est trop lent pour les Boursiers. De même, à Gand, le verglas a détruit le réseau téléphonique ; depuis lors les habitants n’envoient plus de dépêches télégraphiques, car ils avaient pris l’habitude de les transmettre au bure tu télégraphique par téléphone. Le télégraphe et le téléphone répondent chacun à des besoins différents. Ils ont l’qn sur l’autre une influence incontestable, mais très complexe et variable.
- La cinquième et dernière séance a eu lieu vendredi matin. Elle a été consacrée entièrement aux
- questions administratives intéressant la téléphonie.
- La discussion a été ouverte par M. de la Touanne qui expose les résultats obtenus sur la ligne de Paris à Bruxelles.
- Le premier circuit de Paris-Bruxelles a été ouvert au public le 24 février 1887. du 5 au 15 mai il y eut en moyenne 285 conversations de 3 minutes et moins, et 91 de plus de 3 minutes. Du 1e1 au 10 décembre, on a constaté 174 de 3 minutes et au dessous et 122 de plus de trois. Donc la durée de 3 minutes est suffisante. En second lieu, combien de communications peut-on faire par heure ? Il serait intéressant de savoir ce qui se passe aux États-Unis où la téléphonie interurbaine est très développée.
- Une longue discussion s’engage ensuite; elle se termine enfin par le projet de vœu suivant adopté à l’unanimité moins une voix.
- Le Congrès émet le vœu :
- i° Que l’on désigne par l’appellation d’interurbaine toute communication téléphonique donnée entre deux abonnés ou cabines publiques faisant partie de groupes différents;
- 2° Que l’unité de conversation interurbaine soit fixée à trois minutes.
- Le vœu, mis aux voix, est adopté à l’unanimité, moins une voix.
- La question relative au nombre maximum de conversation successives données à une même personne est également soumise à la discussion de la troisième section; la majorité est d’avis de refuser l’autorisation de garder la communication plus de 3 minutes lorsqu’elle est demandée .d'autre part. Sur la proposition de M. Fribourg, cette question est renvoyée au prochain Congrès télégraphique international.
- M. J. Meier propose ensuite l’adoption d’un seul mot pour désigner le message téléphonique et il présente à cet effet le mot phone. M. IVien-mann propose le mot télèphème (têAe, de loin et je parle). Aucune décision cependant n’est n’est prise.
- M. Wennniann dépose une communication : Sur l’influence exercée par la téléphonie sur l’activité télégraphique.
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- En ce qui concerne l’influence exercée par la téléphonie sur l’activité télégraphique, on peut trouver quelques renseignements statiques dans le service télégraphique de la Suède, où, l’emploi du téléphone est très développé.
- 11 ne suffit pas, à cet égard, de comparer le nombre total de télégrammes pendant les années antérieure et postérieure à celle où l'intercommu-nicatioh téléphonique a été établie. En effet, si l’une des localités est une grande ville et l’autre une bourgade voisine, le nombre total de télégrammes sera à peine influencé dans la prémière et disparaîtra, dans la seconde, presque entièrement, pour laisser place aux messages téléphonés.
- Pour obtenir des statistiques véridiques, il faut donc extraire des procès-verbaux télégraphiques les télégrammes échangés entre les localités en question, et faire porter la comparaison sur ces nombres seuls.
- L’influence de la téléphonie sur la télégraphie, dépend du coût relatif, pour l'ensemble des intéressés, des deux modes de correspondance. Sur une ligne exploitée dans le système de la taxation par communication, cette influence est plus faible que si leur abonnement évitait un payement pour chaque conversation téléphonique. En outre, cette influence est naturellement plus grande si les circuits téléphoniques entre les deux localités sont en nombre suffisant pour que toutes les communications soient établies sans retard que si les correspondants doivent attendre.
- Dans le cas du système de l’abonnement annuel le nombre des tégrammes a diminué de 60 à 90 0/0. Dans le cas de la taxe par conversation, il n’a diminué que de 20 à 33 0/0, soit trois fois moins.
- Sur les routes, où le téléphone est exploité par l’État, on emploie la taxe par conversation. Le produit des conversations est suffisant pour cou-orir la perte subie sur les télégrammes, ainsi que les dépenses du service téléphonique.
- M. Baudot décrit ensuite les perfectionnements récents de son télégraphe imprimeur-multiple.
- M. Dumont a déposé sur le bureau unecormnu-nication sur un système de remise à l’heure électrique par les fils télégraphiques, système que la Lumière Électrique a décrit tout au long dans un de ses derniers numéros.
- HUITIÈME SECTION
- Électro-physiologie
- La quatrième section n’a tenu que trois séances, le lundi, le mercredi et le vendredi. Les communications ont eu un caractère plutôt physiologique. Aussi à part une communication de M. Wetçler, sur les exécutions par l’électricité ne relèverons-nous que la présentation que faitM. Trouvé d'une nouvelle machine pour mettre en mouvement les machines d’électricité statique. M. Trouvé passe d’abord en revue les moyens employés jusqu’à ce jour :
- i° Les moteurs à gaz, qui ont l’inconvénient de produire de la vapeur d’eau, et les moteurs à eau, qui ne peuvent être employésque danslesgrandes villes;
- 20 Le prolongement de l’axe de la machine, qui a l’inconvénient de détériorer l’appartement et de placer dans le voisinage du malade un témoin importun ;
- 30 Les moteurs électriques actionnés par une pile, ce qui est le plus pratique de tous les moyens, lorsque le praticien veut bien se condamner à la manipulation de sa pile tous les 15 jours;
- 40 Les moteurs électriques actionnés par la force motrice transportée à distance.
- La machine, que M. Trouvé présente est actionnée par deux hommes, elle met en mouvement, un moteur dont le travail peut être transmis aune grande distance. A l’aidede sa machine, M. Trouvé fait fonctionner une forte machine électrostatique de Carré; porte à l’incandescence un galvano-cautère, et allume un ensemble de 12 lampes.
- Nous compléterons ce bref compte-rendu des travaux du Congrès international des Électriciens, par la communication suivante qui pré/oit la réunion en 1892, à New-York, d'un troisième Congrès international des électriciens.
- Résolutions adoptées à la réunion spéciale du Conseil de V «American Institutsof ElectricalEngineers», tenue à New-York, le 14 août 1889.
- Attendu qu’une Exposition universelle projetée
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- à New-York, pour 1892, sera une occasion très favorable pour la réunion des électriciens et Ingénieurs électriciens d’Europe et d’Amérique, ainsi que pour l’examen des derniers progrès des applications de l’électricité, le Conseil de Y American Instilnte of Electrical Engineers, a pris les résolutions suivantes :
- Un Congrès international d’électricité sera tenu à New-York, à l’époque indiquée, sous les auspices de l’Institut américain des ingénieurs électriciens et autres associations électriques invitées à se joindre audit Institut ; M. le Président de l’Institut est prié de nommer un Comité préliminaire d’organisation, composé de 15 membres avec augmentation facultative.
- Ledit Comité procédera immédiatement à rétablissement d’un projet d’organisation générale qui sera soumis à l’approbation de la prochaine réu-,nion du Conseil et à la prochaine réunion mensuelle de l’Institut.
- M. le Secrétaire du Conseil est prié d’écrire immédiatement à M. le Président du Congrès international des électriciens siégeant actuellement à Paris, pour lui communiquer les présentes résolutions, lui demandér de les soumettre à ses collègues, et le prier de nommer un Comité qui mettra la Conférence de New-York, en 1892, à même de continuer le travail du Congrès de Paris de 1889.
- MM. Geyer, Sprague, Johnston, Upton-Ham-mer et autres membres de l’Institut présents à Paris, sont invités à prêter leur aide au Comité, pour faire accueillir favorablement la présente proposition.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Machines à courants alternatifs et transformateurs, système Brush (’)
- Le nouveau système à courants alternatifs de lasBrush Electric Cie présente beaucoup de détails intéressants. Le principe fondamental de la dynamo sans noyau a été appliqué par M. Brush, il
- y a plus de dix ans ; la dynamo est à la fois compacte, simple et solidement construite. Les inducteurs qui sont nombreux sont montés sur l’arbre, l’armature est fixe et absolument exempte de toute matiè're magnétique ; tous les organes sont d’un accès facile et l’on peut enlever et remplacer l’une des bobines sans arrêter la machine.
- La puissance de la dynamo est de 60000 watts; elle alimente 1 000 lampes de 16 bougies.
- Les coussinets de l’arbre,le pendement et les glissières de l’armature sent venus .de fonte en un seul morceau ; l’axe de l’arbre est à 40 centimètres au-dessus de la plaque de fondation; on a ainsi libre accès à toutes les parties de la machine qui est placée cependant assez bas pour assurer la stabilité et l’absence d’efforts sur ces fondations. L’arbre en acier de 10 centimètres et réduit à 9 dans les coussinets, supporte deux pièces en fonte d’un diamètre de 8 centimètres. Sur chacune d’elles sont vissés, à des distances égales, les noyaux en fer forgé de 12 aimants de polarités alternatives. Les deux pièces pèsent avec leurs boulons, etc. environ 450 kilogrammes, dont 200 pour les noyaux et 200 pour la fil enroulé sur les inducteurs. Toute la masse de fonte, de fer forgé et de cuivre qui tourne agit donc comme un volant de plut' de 500 kilogrammes et tend à neutraliser toute variation de vitesse du générateur. Comme la vitesse de la machine est inférieure à 1 100 tours par minute, sa construction est d’une solidité plus que suffisante pour résister à la force centrifuge. De plus, l’effort mécanique est moindre quand les aimants sont excités que lorsque la machine marche à vide, car les lignes de force magnétique tendent à diminuer la force centrifuge. Comme d’habitude la vitesse est moindre pour les grandes machines, celle de la dynamo de 1^0000 watts ne dépasse pas 700 tours par minute. Cette machine est actionnée par deux courroies et pourvue d’une poulie à chaque extrémité de son arbre. Le grand avantage résultant d’une faible vitesse de rotation est évident.
- La surface de la poulie mesure 35 centimètres, et comme cette poulie dépasse la machine, la courroie peut prendre n’importe quelle direction.
- L’armature fixe représentée par la figure ci-jointe constitue h partie la plus intéressante de la machine. Le disque vertical est garni de bobines plates formées par des rubans de cuivre isolés et enroulés sur des noyaux en porcelaine. Ce ruban de cuivre est renforcé, de chaque côté de la bobine,
- l1) Western Elecirician, v. V, p. 16.
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- d’une garniture en matière isolante de même épaisseur que la porcelaine ; afin que les disques ainsi formés s'adaptent parfaitement, on a pourvu la garniture d'une rainure d’un côté et d'une languette de l’autre. L’ouverture angulaire de la bo*-bine ainsi formée, y compris le noyau, le ruban et la garniture, est de 6o°.
- On a adapté à la partie supérieure de chaque bobine une plaque isolante, épaisse de 7,50 mm. ; le tout est monté sur des supports découpés dans des anneaux en maillechort et fixés à l’aide de vis, comme on le voit sur la figure.
- Les extrémités des rubans de cuivre aboutissent à des bornes disposées à cet effet.
- Les six bobines ainsi formées sont supportées par un cadre de maillechort composé de deux demi-cercles boulonnés ensemble, suivant le diamètre vertical. Les six bobines glissent dans les fentes du cadre, la languette au bord de l’une s’engageant dans la rainure de celle à côté. L’ensemble de ces bobines, placé dans le champ magnétique intense produit par les inducteurs forme un disque d’une épaisseur de 14 millimètres, ayant au centre une ouverture circulaire par laquelle passe l’arbre. Comme il n’y a pas de métal magnétique dans le champ, il n’y a aucune perte d’énergie par des courants parasites.
- Les différentes bobines sont soigneusement isolées; en outre l’armature fixe est isolée de la fondation sur laquelle elle repose. Les bobines sont accouplées en série ; on peut donc prendre le contact sur deux bornes consécutives, ce qui évite l’emploi du conducteur.
- Les bobines de l’armature n’ont qu’une faible résistance, et il paraît pratiquement impossible qu’elles puissent brûler. Mais si par hasard cela arrivait à l’une d’elles il suffirait de 3 minutes pour l’enlever et la remplacer; on pourrait encore mettre la bobine en court circuit et la machine fonctionnerait avec les cinq bobines restantes jusqu’au moment de l’arrêt. Le poids d’une bobine n’excède pas 9 à 10 kilos.
- On peut enlever toute l’armature en desserrant les boulons et en laissant glisser chaque moitié du cadre avec ses trois bobines entre les inducteurs.
- Comme chaque unité ne pèse avec ses bobines qu’une cinquantaine de kilos, l’armature peut être remise en position en quelques minutes. 11 n’est pas nécessaire d’avoir des armatures de ré-
- serve; tout au plus pourrait-on avoir une ou deux bobines de rechange.
- Les 24 inducteurs sont excités par le courant d’une dynamo Brush de modèle ordinaire de 30 centimètres. Ce courant excitateur arrive aux balais qui reposent sur deux anneaux isolés, il passe de là à travers l’arbre, qui est creux, pour arriver aux inducteurs. Le réglage se fait au moyen d’un rhéostat actionné à la main ou automatique-
- ment et placé en dérivation sur le circuit des inducteurs.
- Pour obtenir un champ magnétique très intense, on a pris jusqu’ici des aimants massifs pesant plusieurs centaines de kilos ; sur les noyaux des bobines induites, également très lourdes, on avait enroulé une mince couche de fil. Or, l’aimantation et la désaimantation font naître certains courants qui développent de la chaleur. Cette chaleur a une influence sur la conductibilité, tend à détruire l’isolation et pourra avec le temps endommager l’armature malgré les précautions qu’on prend habituellement. 11 en résulte d’ailleurs une perte d’énergie. M. Brush a donc décidé
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- d’employer des armatures fixes sans fer et par conséquent des électro-aimants mobiles.
- La machine Brush à armature sans noyau de fer est actuellement construite pour fournir une force électromotrice de 2 000 volts mais il serait facile de développer une différence de potentiel beaucoup plus considérable. Les exigences de la transmission à grande distrnce nécessiteront sans doute bientôt l’emploi de courants d’une tension plus élevée.
- La chute de potentiel dans la machine tournant à vide et à pleine charge n atteint que 10 0/0. Le réglage nécessaire se fait par l’excitatrice comme nous l’avons déjà dit.
- Dans le transformateur Brush le noyau est composé d’un anneau polygonal, en fil de fer isolé de première qualité, enroulé de façon à laisser plusieurs espacesd’air concentrique dans le noyau. Dans les petits appareils, le noyau est composé de minces plaques de fer perforées. Dans tous les cas, lé fer est divisé de sorte que le rendement à moitié de la charge soit peu inférieur à celui à pleine charge.
- On a enroulé sur chaque côté de ce noyau de fer une seule couche de gros fil de cuivre. Les quatre ou cinq bobines à une seule couche portées par chaque moitié du noyau sont reliées en série et forment deux groupes qui sont reliés en dérivation. Le tout constitue la bobine secondaire. Les bornes de celle-ci communiquent avec la ligne principale secondaire qui entre dans les maisons pour y alimenter les lampes. La plupart des transformateurs sont enroulés de façon à donner un courant d’environ 100 volts, mais on peut leur faire donner immédiatement 50 volts et le double d’ampères, On en construit des modèles pour 50 jusqu’à 250 lampes de 16 bougies et plus.
- Entre le fil de fer fin du noyau ef le gros fil de cuivre de la bobine secondaire superposée il y a, aux angles des noyaux, des couches de matière isolante d’une épaisseur de 3 millimètres 1/2 environ, séparées par des espaces d’air. Les cuivre et le fer se trouvent ainsi parfaitement isolés et on a assuré par les espaces d’air une ventillation suffisante.
- Au dessus de chaque couche de la bobine secondaire il y a plusieurs couches de fil de cuivre plus minces, qui forment la partie correspon dante de la bobine primaire.
- Les parties correspondantes des deux bobines
- primaire et secondaire sont isolées d’une manière analogue à celle que nous venons de décrire.
- La ventilation de ces transformateurs est parfaite et la résistance d’isolements très élevée.
- On essaie chaque transformateur à l’usine avec une double charge, et pour plus de sûreté toute surcharge est rendue impossible par l’emploi d’une pièce fusible intercalée dans le circuit primaire. Ces pièces sont très longues et montées sur des bandes en ardoise ou en porcelaine, de manière à pouvoir être enlevées ou remplacées à la main et sans qu’on ait à toucher aucune partie métallique du transformateur.
- Les bobines avec les pièces fusibles sont renfermées dans des boîtes imperméables en fonte; et on peut les placer à l’endroit le plus convenable en se laissant guider par la considération suivante : obtenir le maximum du travail, avec le fil primaire le moins coûteux, et raccourcir le fil secondaire qui coûte fort cher. On amène ainsi le transformateur dans le voisinage des lampes qu’il doit alimenter et on l’installe sur le poteau le plus rapproché ou sur le mur du bâtiment même.
- On construit actuellement onze modèles de ces transformateurs; le numéro 1 alimente 2 lampes, et le numéro 11, 250.
- La compagnie Brush prétend que le rendement de 98 0/0 a été dépassé avec les grands modèles ; elle fait remarquer que ces appareils sont pratiquement indestructibles.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Coup de foudre sur la tour Eiffel par, M. Mascait (').
- « Plusieurs de nos confrères ont pensé qu’il serait utile de donner quelques renseignements sur un coup de foudre qui a frappé le paratonnerre de la Tour Eiffel pendant la soirée du 19 août 1889, et au sujet duquel on a publié des relations souvent exagérées. J’emprunterai les détails au rapport rédigé par M. Foussat, chef du
- (') Comptes rendus, v. CIX p. 355.
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- service électrique, qui sè trouvait sur la plateforme supérieure pendant l’orage.
- « La Tour est munie actuellement d’une tige centrale au sommet et de huit tiges obiques sur la balustrade de la troisième plateforme. La pointe de bronze avec bout de platine qui terminait la tige centrale avait été enlévée quelques semaines auparavant, parcequ’elle éprouvait des oscillations qui en faisaient craindre la chute.
- « A 9 heures 40 minutes, une décharge a eu lieu sur le paratonne principal du sommet ; elle a été accompagnée d’un bruit épouvantable, analogue à la détonation de deux pièces d’artillerie de pstit calibre. Quelques goutelettes rouges se sont détachées de la pointe ; elles étaient dues probablement à la combustion dans l’air de parcelles de fer volatilisées. On a remarqué, en effet, que l’écrou qui terminait la tige portait de petites bavures qu’il a été nécessaire de limer pour remonter une aigrette de pointes.
- « Sur les paratonnerres de la plateforme, on aperçut à diverses reprises des fusées lumineuses accompagnées d’un crépitement très manifeste.
- « Le gardien du phare était près de son appareil, deux hommes manœuvraient les projecteurs sur la plateforme et fyl. Foussat était lui-même adossé à la rampe, regardant le paratonnerre du phare. 11 est intéressant de signaler qu’aucune de ces quatre personnes n’a éprouvé la moindre secousse au moment du coup de foudre ; cependant à cause de l’abondance de la pluie et de la possi bilité d’un danger dans le cas d’une nouvelle décharge, les projecteurs ont été éteints et les trois personnes situées sur la plate-forme sont rentrées dans les laboratoires. Un nuage descendu alors jusqu’à la hauteur du phare s’est trouvé vivement éclairé. C’est sans doute à cette dernière circonstance qu’est due l’impression éprouvée par certaines personnes situées à quelque distance de Paris, que le sommet de la Tour, après l’éclair, paraissait enveloppé d’une lueur électrique tellement éclatante qu’elle a éclipsé la lumière des projecteurs.
- « J’ajouterai que les instruments météorologiques placés au bas du paratonnerre n’ont subi aucun dommage.
- Ce coup de foudre est, conforme à tous les faits connus; il a montré aussi que la communication de la Tour au sol est parfaite et que la sécurité dans l’édifice est absolue. »
- Sur la suppression des étincelles dans les disjoncteurs, par M. Firmln Larroque (‘).
- « Lorsqu’on rompt un circuit traversé par un courant continu ou alternatif, il se produit une vive étincelle. M. Fizeau a, le premier, proposé d’éteindre cette étincelle en substituant, à la rupture du circuit sur les réophores, la rupture entre les armatures d’un condensateur de capacité approi priée. C’est ainsi qu'il a perfectionné la bobine d’induction.
- « Jusqu’à une certaine dimension de la bobine d’induction, le condensateur éteint complètement l’étincelle; mais à partir de ce moment, si l’on fait croître les dimensions de la bobine, et aussi celles du condensateur, l’étincelle apparaît de nouveau au disjoncteur et ne cesse de croître en intensité. Nous nous proposons d’analyser les causes de ce phénomène, afin de déterminer les conditions générales de la suppression des étincelles de rupture.
- « Lorsque le condensateur est introduit dans le circuit primaire de la bobine d’induction, ce circuit se trouve subitement rompu entre les armatures. Celles-ci reçoivent la quantité d’électricité qui correspond à l’extra-courant et, comme leur surface est considérable, la différence de potentiel est notablement abaissée; une partie de l’électricité passe à travers le condensateur, tandis que l’autre partie, réfléchie dans le circuit, exécute une série d’oscillations décroissantes.
- « La réapparition de l’étincelle de rupture ne peut être imputée qu’à la self-induction et à l’impédance du circuit, lesquelles ont pour effet de retarder l’arrivée de l’électricite de l’extra-courant aux armatures du condensateur. 11 résulte du ralentissement imprimé à l'écoulement de l’électricité, que le circuit contient un résidu d’extra-courant, lorsque arrive la première onde réfléchie. Ainsi s’expliquent, et la réapparition de l’étincelle au disjoncteur, et son accroissement parallèle à celui de la self-induction et de l’impédance.
- « Cette explication suggère un moyen de supprimer l’étincelle de rupture dans un circuit de self-induction quelconque, opposant à l’extra-courant une impédance aussi élevée qu’on voudra. 11 suffit de faire disparaître le retard que nous venons de signaler, en rompant simultanément le circuit par sections assez courtes pour que, reliées
- (*) Comptes rendus, t, CIX, p. 369.
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- individuellement à des condensateurs au moment de la rupture, elles de donnent pas d’étincelles au disjoncteur. On peut, dans ce but, relier les sections au moment de la rupture, soit isolément avec autant de condensateurs, ainsique nous venons de l'expliquer, soit en arc parallèle avec un condensateur unique de capacité convenable.
- « Nous avons expérimenté ce procédé sur un système de bobines de Ruhmkorff sériées, donnant au secondaire des étincelles de 0,70 m. de longueur, et nous avons constaté qu’aucune étincelle ne s’est montrée aux disjoncteurs.
- « Nous avons également éteint, par ce procédé, l’étincelle produite par la rupture du ciicuit secondaire d’une bobine d’induction.
- « Ce mode d’extinction des étincelles de rupture peut être appliqué aux inverseurs alternatifs et aux redresseurs de courants.
- « Nous employons, pour inverser alternative-,ment les courants continus et pour redresser les courants alternatifs, des commutateurs à segments alternativement grands et petits, ce s derniers étant affectés à l'introduction du condensateur dans le circuit au moment de la rupture, et nous disposons ces commutateurs de façon que les balais passent sans interruption de la grande touche à la petite, et au contraire avec interruption de la petite à la grande qui la suit. Lorsque le circuit doit être rompu par sections, commutateur et balais se multiplient. On conçoit assez facilement leur disposition pour qu’il soit inutile de la décrire.
- « Lorsqu’on se propose d’inverser alternativement un courant continu produit par une dynamo, deux cas se présentent :
- « i° Si la distribution a lieu en série, le circuit de la dynamo ne pouvant pas être sectionné, la solution n’est applicable que dans le cas où un seul condensateur fait disparaître l’étincelle de rupture;
- « 20 Si la distribution s’effectue en dérivation, la division du courant équivaut alors au sectionnement du circuit de la dynamo. Inverseurs alternatifs et condensateurs se placent Hans les dérivations. Lorsque les alternances sont rapides, la solution se simplifie encore. Comme rien ne s’oppose à ce que les condensateurs restent insérés en permanence sur les dérivations, le courant peut être alterné à la sortie, de la dynamo. Cette der-
- nière solution a été indiquée récemment par M. Doubrava ; nous l’avions découverte de notre côté.
- « Lorsqu’il s’agit de redresser les courants d’une dynamo alternative, il se présente, comme précédemment, deux cas :
- « i° Si la distribution a lieu en série, nons nous retrouvons dans les mêmes conditions que lorsqu’il s’agit de coura’nts continus : la solution est restreinte;
- « 20 Si la distribution s’effectue en dérivation, on opère le redressement des courants dans les dérivations : la solution est pratique. Nous en signalerons une application.
- « M. Mordey a imaginé d’effectuer le transport de l’énergie par les courants alternatifs, en employant comme réceptrice unë machine à courant continu, Gramme ou Siemens, sur l’axe de laquelle est calé un redresseur de courant, dont le nombre de touches est tel qu’à la vitesse normale de la machine le courant est redressé. Ce système remarquable, car il permet de débrayer sans rhéos-‘ tat et réalise l’autorégulation, présente malheureusement les défauts des machines à courants redressés, destruction rapide du redresseur et perte notable d’énergie par les étincelles. Ces défauts disparaissent avec la distribution en dérivation et le redressement du courant dans les dérivations au moyen de commutateurs à condensateur, du type que nous avons décrit. Lorsque les variations produites dans les dérivations le nécessitent, les réceptrices avec leurs commutateurs doivent être placées non sur la dérivation, mais sur le secondaire d’un transformateur dont le primaire est en dérivation sur le circuit principal.-
- « Cette remarque s’applique également à la distribution du courant continu alternativement inversé dans les dérivations ».
- li’inductio" sur une sphère tournante et le mouvement des corps célestes, par M. Ch.-V. Zen-ger (')
- « L’expérience bien connue de Faraday, dans laquelle une sphère mise en rotation dans lechamp
- 0) Comptes-rendus, t. CIX. p. 402.
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- maguétique d’un puissant électro-aimant'cesse rapidement de tourner, par l’action des pôles magnétiques sur les courants induits dans la sphère même, a été reprise récemment par M. Puluj, avec son appareil à induction unipolaire.
- « Une sphère de cuivre rouge étant suspendue par un fil élastique, en face du pôle d’un électroaimant puissant, on lui imprime par la torsion du fil en mouvement de rotation. Si l’axe de rotation de la sphère se trouve dans la direction de l’axe magnétique, on constate que, une fois le fil détordu, on voit décroître rapidement la vitesse de rotation, et la sphère, s’arrête.
- « Si l’axe de rotation ne coïncide pas avec l’axe de l’aimant, la vitesse de rotation décroît encore sous l’influence du pôle unique de l’aimant; mais en même remps, cette sphère, tournant avec une vitesse décroissante, se met à décrire une spirale circulaire autour de l’axe dé l’électro-aimant, en s’en éloignant de plus en plus.
- « J’ai modifié cette expérience de M. Puluj, de manière qu’on pût déplacer les deux pôles de l’électro-aimant, en faisant glisser les deux bobines avec le noyau de fer le long d’un rail de fer doux, ce qui permet d’annuler l’action des pôles inférieurs et de mettre les pôles à des distances assez différentes de l’axe de rotation de la sphère en cuivre rouge. Enfin, j’ai construit un support en bois qui peut être placé dans un plan horizontal au moyen de trois vis calantes. La sphère porte, dans la direction de l’axe de rotation, un style élastique mince, qui s’applique sur une plaque de verre enfumée ou sur un papier enfumé, fixé sur le support horizontal.
- « Quand on place l’axe de rotation à côté d’un des pôles, mais très près de lui, on obtient encore le mouvement spiraloïde, mais les spires sont elliptiques et vont s’inscrire sur la plaque. On parvient ainsi à produire des ellipses d’excentricités assez différentes, en déplaçant plus ou moins l’autre pôle; plus l’autre pôle est éloigné de la sphère tournante, plus l’orbite Je la sphère se rapproche du mouvement spiraloïde circulaire.
- « Les lignes de forces électromagnétiques traversent une section méridienne quelconque de la sphère tournante, de manière qu’elles donnent naissance, sur la sphère, à une force latérale répulsive, et qu’elles tendent en même temps à diminuer la vitesse de rotation. Cette force latérale se combine d’ailleurs avec l’action de la pe-
- santeur, quand la sphère a quitté la position verticale, et produit ainsi le mouvement orbital.
- « Ces résultats peuvent servir à expliquer le mouvement orbital des planètes et des comètes, dans notre système solaire. »
- « Dans les expériences qui viennent d’être décrites, les forces qui agissent sont dues à la répulsion des courants induits dans la sphère par l’action des pôles de l’électro-aim.;nt; elles ont la même direction suivant les méridiens de la sphère tournante, d’après les lois d’Ampère. Par suite, il y a répulsion de la sphère par les deux pôles : cette action peut devenir nulle, quand l’axe de rotation de la sphère est placé symétriquement par rapport aux deux pôles de l’électro-aimant; alors, le mouvement de rotation et le mouvement orbital se trouvent anéantis à la fois. Mais, quand l’axe de rotation se trouve plus près de l’un des pôles que de l’autre, il en résulte une pression latérale qui peut être décomposée en deux composantes, dont l’une s’oppose à la rotation de la sphère et a pour effet de diminuer la vitesse de rotation, l’autre se combine avec l’action de la pesanteur sur la sphère et a pour effet de déterminer le mouvement arbitral. Enfin, si j’on vient à éloigner progressivement la sphère, par exemple du pôle nord, les spires elliptiques deviennent de plus en plus serrées et le mouvement finit par se produire suivant une orbite elliptique, déterminée par la force électro-magnétique des deux pôles sur la sphère et par la vitesse du mouvement imprimée à la sphère tournante ; en même temps, la composante qui s’oppose à la rotation de la sphère va en diminuant à mesure que la sphère s'éloigne de sa position verticale, en sorte que la rotation de la sphère tend également à devenir uniforme. Si nous avions le moyen d’imprimer à la sphère une rotation tout à fait uniforme, nous obtiendrions une orbite déterminée, avec une vitesse de rotation uniforme également déterminée, comme tous l’observons dans les mouvements planétaires.
- « C'est ainsi que la force latérale peut servir à expliquer la nature et la provenance de la force tangentielle, dont Newton a eu besoin pour expliquer le mouvement orbital des planètes ; on peut imaginer que les lignes de force du soleil (considéré comme Un électro-aimant très puissant et ayant ses deux pôles à une distance très petite l’une de l’autre, par rapport à la distance du globe planétaire) sont sensiblement parallèles. On
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- arrive alors à comprendre le mode d’action à distance de l’attraction universelle qui, dans l’état usuel de la science, présente tant de difficultés. C’est M. Hirn qui a, Je premier, mis clairement ces difficultés en évidence; mais les expériences récentes de M. le Dr Hertz doivent nous faire penser que les ondes électriques peuvent se propager à travers l’espace interplanétaire, par les poussières cosmiques et météoriques qui décrivent des orbites circulaires autour du soleil et qui, se trouvant à une température très basse, constituent de bons conducteurs répandus à travers les espaces célestes (1). »
- La nouvelle dynamo & régulateur automatique de M. Wood
- On connaît l’avantage considérable des dynamos pourvues d'un système de réglage automatique; on peut dire, en effet, que certains systèmes d’éclairage électrique ont dû leur succès presque uniquement à l’emploi de ces sortes d’appareils.
- La dynamo de M. Wood possède un dispositif
- Fig. i
- de réglage qui est, croyons-nous, entièrement nouveau et que nous nous empressons de faire connaître à nos lecteurs.
- La dynamo (fig. i) est du genre Gramme, type
- (') On a prouvé récemment que le cuivre spongieux ne montre plus aucune résistance mesurable, à la température d'ébullition de l’oxygène, c’est-à-dire à environ 120” au-dessous de zéro.
- supérieur; on obtient le réglage au moyen du déplacement d’un balai supplémentaire sur le collecteur. Les inducteurs sont pourvus de deux bobines, la bobine principale excitatrice en série et
- Fig. 8
- une bobine supplémentaire démagnétisante montée en dérivation. La bobine supplémentaire est traversée en sens inverse par un courant continu qui augmente ou diminue sous l’action d’un régulateur automatique, correspondant aux variations du courant dans le circuit principal. Le courant dans la bobine dérivée réduit plus ou moins l’aimantation produite par les inducteurs et compense l’augmentation ou la diminution du courant dû à la variation de la résistance du circuit extérieur, ou à des changements de vitesse de la dynamo. La figure 2 permet de saisir comment s’opère le réglage.
- Les balais positifs et négatifs BB' sont disposés de manière à toucher le collecteur A de l’anneau Gramme, sur la ligne neutre xx, c’est-à-dire dans la position du maximum du courant. La bobine excitatrice D est intercalée entre les balais BB’ en série avec le conducteur principal. C’est le dispositif ordinaire des dynamos auto-excitatrices montées en série.
- Un balai auxiliaire C touche le collecteur A à côté du balai négatif B’; ce balai est monté sur un bras mobile G et peut se déplacer sur le collecteur. Les bornes de la bobine supplémentaire D', sont reliées par les fils a a, d’une part, au balai auxiliaire C, et d’autre part, au balai principal négatif B', quand le balais C est en contact avec B' il est évident qu’ils sont tous les deux au même potentiel et par conséquent aucun courant ne passe dans la dérivation D’, mais si le balai C se déplace le long du collecteur en allant de B’ vers C', cette bobine D sera traversé par un courant qui est proportionnel à la différence du po-
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- t'entiel des points B et C\ Le courant qui traverse ainsi le circuit dérivé variera avec la position du balai C.
- La position représentée par les traits pointillés en C' peut être considérée comme la limite du mouvement du balai C s’éloignant de B', de sorte que quand C se trouve dans cette position le courant dans la bobine D' sera à son maximum.
- Le courant qui circule en sens inverse dans la bobine auxiliaire D' tend à neutraliser plus ou moins le courant principal et à réduire par conséquent l’intensité du champ magnétique; la réduction est plus ou moins grande selon que le courant augmente ou diminue dans la bobine dérivée.
- Nous avons là toutes les conditions nécessaires pour un réglage]parfait de la dynamo. Un employé
- déplaçant la pièce G de temps en temps, selon les indications d’un ampère-mètre, peut régler la puissance de la machine de manière à compenser toute variation dans la résistance du circuit extérieur. On peut arriver à un réglage plus parfait du balai auxiliaire C au moyen d’un régulateur automatique, qui déplace ce balais sur le collecteur, d’après les changent ?nts de l’intensité du courant.
- Les détails de ce dispositif sont représentés dans la figure 3. La bobine d’un électro-aimant ou d’un solénoïde M est disposé en série dans le circuit principal d’une dérivation bb, attachée aux bornes de cette bobine, ce qui permet de la mettre en court circuit. L’aimant d’un relais N est relié à cette dérivation comme cela se voit sur la figure; l’attraction de l’armature rompra le circuit h. L’aimant solénoïdal N, dont le noyau porte un contact e butte contre la vis / qui est relié au circuit h. Pour éviter les étincelles on a établi une communication entre les contacts e, f, à l’aide d’une résistance r. Lorsque le contact en ef est fermé, la bobine du solénoïde M est en court
- circuit. Le noyau m de ce solénoïde est relié au balai auxiliaire C, au moyen d’un levier courbé H qui entraîne dans son déplacement un amortisseur J, lequel empêche les mouvements trop brusques.
- Quand la machine marche au maximum de charge, c’est-à-dire quand toutes les lampes du circuit fonctionnent, le balai O est très près du balai B' ou en contact avec lui; dans ces circonstances le courant qui traverse la bobine principale A n'est pas centralisé par un contre-courant dans la bobine en D'; par conséquent, l’inducteur est excité normalement et la machine produit son courant normal. Si l’on vient à éteindre un ou plusieurs foyers à arc on réduit la résistance extérieure et le relais N est suffisamment excité pour attirer un noyau ; ce qui fait rompre le circuit dérivé b. A ce moment presque tout le courant, qui jusque-là traversait la dérivation b, passe dans le solénoïde M et l’excite assez fortement pour attirer l’armature m; le balai auxiliaire C est ainsi déplacé autour du collecteur et s’éloigne de B1. 11 en résube une augmentation du courant à travers la bobine D’, ce qui neutralise proportionnellement l’effet d’airnantation de la bobine principale D et réduit l’aimantation du champ; on diminue ainsi le courant produit par la machine et en rétablissant l’équilibre dans le circuit extérieur. Le régulateur agit en réalité par intermittences, comme il est facile de s’en convaincre en mesurant la marche du courant, mais ceci n’empêche pas le système d’être très efficace.D’ailleurs, on ne s’aperçoit guère de ces petites oscillations qui sont amorties par le piston J qui plonge dans un liquide.
- Galvanomètre différentiel Deprez-d’Arsonval
- L’éloge du galvanomètre Deprez-d’Arsonval n’est plus à faire. Grâce à son apériodicité qui permet des lectures rapides, et au peu d’influence qu’exercent sur lui les objets magnétiques voisins, il a conquis rapidement la première place dans les laboratoires industriels et il tend à supplanter les galvanomètre à aiguille mobile pour les mesures de haute précision.
- Aussi les nombreux perfectionnements de détail que l’appareil primitif a reçus de la part de ses inventeurs et d’un grand nombre d’autres physiciens ont-ils été l’objet d’une sérieuse_at_tention car ils ont considérablement étendu le champ d’emploi de cet instrument. M. Ledeboer a décrit ici-même une disposition réalisée par M. Carpen-
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- tier en vue de rendre l’appareil différentiel et apte à servir dans les nombreuses méthodes de mesure de résistances, basées sur la compensation des effets magnétiques de deux courants. On se souvient que dans cette disposition deux bobines sont enroulées parallèlement sur le cadre mobile du galvanomètre et raccordées à quatre bornes par une double suspension bifilaire.
- La réalisation d’un instrument semblable exige
- Fig. 1
- une grande habilité, car s’il est facile de donner au circuit des deux bobines des résistances égales et le même nombre de tours, il est extrêmement difficile d’arriver à équilibrer exactement les effets des courants opposés dans un champ magnétique dont les lignes de force sont distribuées d’une manière très irrégulière.
- 11 est vrai que, les deux bobines pourraient être enroulées simultanément à l’aide d’un double fil ainsi qu’on le fait souvent dans les électro-aimants différentiels, mais la nécessité de réduire autant que possible le volume du cadre mobile empêche d’employer des couvertures isolantes épaisses, et il eYi résulterait des chances de dérivation entre les spires voisines.
- de l’instrument M. Eric Gérard a armé les pôles de l’aimant de deux épanouissements qui au lieu d’être fixes comme dans les appareils usuels, sônt mobiles autour de charnières verticales, etpeuvènt être approchées ou écartées obliquement du nojrau central de fer doux, à i’aide de deux vis à pas |fès court. i
- Par ce moyen on réglé à volonté la distribution des lignes de force du champ et il est aisé d’arriyer à équilibrer les actions magnétiques des courants parcourant les deux bobines voisines.
- Dans l’appareil de la figure qui a été construit par MM. Emile Gérard et Cie les deux vis de réglage sont représentées sur la face antérieure de l’aimant. La double bobine est supportée par- un fil de cocon servant d’axe à un boudin en bronze
- ' . , s
- lequel forme l’entrée commune des deux circljjts. La sortie s’opère par un bifilaire inférieur. Il va de soi que si l’on veut disposer des deux extrérhités de chaque bobine, on peut remplacer le bôüdin supérieur par un second bifilaire, mais on enlève alors au système une grande partie de sa sensibilité.
- A. D.
- Régulateur de dynamo
- Le régulateur de la maison Schuyler (États-Unis) contient un mécanisme qui fait varier la position d’une tige reliée à des charbons qui plongent dans un liquide conducteur. Les tiges de charbon sont intercalées dans le circuit des inducteurs; il en résulte que leur position par rapport au liquide exerce une influence directe sur le épurant des inducteurs en ajoutant et en retranchant une résistance du circuit. L’excitation des inducteurs est donc modifiée de façon à maintenir le courant constant, quel que soit le nombre de lampes en circuit.
- Citons encore de la même maison un parafou-dre automatique qni rompt le circuit de maniière à empêcher la formation d’un court-circuit après un coup de foudre tout en rétablissant automatiquement la continuité du circuit, une fois le danger passé.
- En vue de faciliter la construction et le réglage
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- FAITS DIVERS
- On vient d'expérimenter en Angleterre un nouveau frein électrique de MM. Forbes et Simmis basé sur l'attraction de deux électro-aimants.
- Ce frein se compose de deux parties distinctes : un électro-circulaire (rappelant les aimants Duter) et un disque de fer doux fixé sur l’axe d’une des roues de chaque wagon. | L’électro se compose d'un disque de fer, portant sur la tranche une rainure pour recevoir le fil inducteur. Il est maintenu immobile en face du disque de fer doux. Ce dernier fait corps avec la roue du wagon, et peut venir en contact avec l’électro. Le fonctionnement du frein se voit de suite; on lance un courant dans les spires de l’électro qui développe dans le disque de fer doux un pôle de nom contraire. L'attraction détermine le contact, et le frottement qui en résulte force le train à s’arrêter.
- Un inventeur américain, M. W. Snelgrow, a exposé au Champ-de-Mars une machine électrique à peser, actionnée et réglée par le courant d’une pile constante cachée dans le pied de l’appareil. Le fléau est monté sur des lames de couteau et pourvu de trois glissières mobiles. Quand les objets à p^ser sont placés sur la plateforme les glissières se mettent en mouvement et se déplacent sur un bras d’acier jusqu’à ce qu’elles indiqueut exactement le poids des objets. Quand ceux-ci sont enlevés, les glissières retournent automatiquement au zéro et la dernière coupe le eircuit de la pile pour empêcher toute perte de contact.
- Le génie civil signale un procédé employé avec succès dans l’Amérique du Nord pour empêcher le glissement des courroies sur les poulies, et qui consiste à appliquer avec de la colle forte sur ces dernières une couche de papier d’une composition spéciale très résistante, qui donne adhérence parfaite sur le fer ou la fonte. Différentes usines du nord de la France ont adopté ce procédé et obtenu de bons résultats. Il semble en effet appelé à rendre de réels services surtout dans les installations de dynamos où le glissement des courroies exerce un effet si fâcheux sur la régularité de la lumière et sur la durée des lampes à incandescence.
- Nous avons annoncé dernièrement le succès collossal de la souscription des actions de la Compagnie internationale à Vienne et à Pesth, mais l’enjouement du public pour les affaires d'électricité semble être aussi grand au Japon qu’en Autriche, car une souscription ouverte à Tokio pour 4000 actions d’une société d’éclairage électrique aété couverte Jfois. La répartition des actions entre les souscripteurs a été faite
- d’une manièie très originale, car il a été décidé qu'aucun des habitants d’un quartier exploité par la compagnie ne peut devenir propriétaire de plus de 50 actions, tandis que les souscripteurs demeurant hors de ce quartier ne peuvent avoir plus de 5 actions chacun.
- Il paraît que les serviteurs, aux Indes, chargés de faire fonctionner les ventillateurs en éventails, nommés punkah, ont l’habitude de s’endormir pendant leur travail, car un inventeur de Madras a construit un appareil pour les en empêcher. Le bord extérieur du punkah est pourvu de languettes métalliques tournant librement sur des pivots. Dès que la roue motrice s’airéte, les languettes tombent et complètent un circuit électrique qui met en marche une sonnere électrique et le dormeur.
- Le docteur Hopkinson a, dernièrement, examiné les propriétés magnétiques d'un nouvel alliage fabriqué par les aciéries d’Ecosse et qui contient 20 0/0 de nickel et 0,85 0/0 de manganèse. Il le trouve presque non-magnétique. Sa perméabilité n’étant que de 1,4 ou à près le même que celle de l’acier manganétique.
- Le 2 septembre dernier, les membres du bureau et les présidents de section du Congrès des électriciens ont été reçu le matin par M. le Président de la République, qui les a retenu à déjeuner au palais de Fontainebleau.
- Le système fcWillis, adopté par l’amirauté britannique, à bord des navires de guerre, pour la transmission des ordres, a l’avantage de ne comprendre ni poulies ni organes mécaniques proprements dits.
- Un large cadran à face de verre, à l’épreuve de l’eau, est muni d’un index mobile, marquant les ordres en caractère distincts.
- Une poignée également munie d’un indicateur peut se mouvoir sur le cadran dans n’importe quelle direction, et communique son mouvement à l’indicateur d’un cadran semblable, placé dans la chambre des machines, ou dans le poste du gouvernail. Le mécanisme qui règle ces mouvements, est calculé de façon à prévenir toute erreur résultant d’un mouvement soudain imprimé à la poignée; il ramène l’index récepteur au signal sur lequel s’est anêté l’index du transmetteur, On obtient ce résultat, en isolant de la poignée le contact intérieur, et en les reliant au Lmoyen d’une chaîne et d'un ressort en spirale. Si on la déplace brusquement, le ressort se déplie, et le contact intérieur est déplacé lentement par degrés, jusqu’à la position d’arrêt de la poignée; une détente tombe, et détermine le contact. Ce contact mobile, passe une série d’autres contacts, en nombre égal aux ordres
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- marqués sur le cadran; et, par suite, le déplacement de la poignée au poste transmetteur envoie des Courants successifs au poste récepteur.
- Ce dernier consiste en trois électro-aimants, assemblés en forme de triangle; chaque armature est munie d'une tige de communication fixée à un petit excentrique faisant partie de l’indicateur. L’action résultante des courants successifs sur les trois électros est «le faire tourner l’index.
- Pour faire manœuvrer l’appareil, on fait mouvoir la poignée après avoir déplacé un petit levier; un contact s’établit aussitôt qui fait retentir une sonnerie placée au poste récepteur, et attire l’attention, l.’ordre transmis, au poste appelé on place la poignée du cadran récepteur devint le signal communiqué ; ce mouvement déplace l’index du poste transmetteur, et l’envoyeur est averti que l’ordre a été compris.
- Le télégraphe Willis est exposé par la maison Elliott, de Londres, bien connue du monde des électriciens, par la perfection de ses appareils de précision.
- Les journaux anglais rapportent que l’électricité a supplanté la vapeur, pour la propulsion des nombreuses chaloupes de plaisance qui sillonnent la Tamise. La maison Immisb and C°, non seulement loue des bateaux à propulsion électrique, mais encore a installé des stations flottantes pour le chargement des accumulateurs des embarcations particulières. Une embarcation pouvant contenir 30 passagers, se loue, accumulateurs chargés et personnel compris, 260 fr. par jour; le prix de location tombe même à 130 francs pour des bateaux de moindres dimensions. Le rechargement des accumulateurs se paie de 12 à 20 francs, suivant l’importance de la batterie.
- Cette idée de stations flottantes pour le chargement des accumulateurs, pourrait fort bien trouver son application en France, où le goût des régates est au moins aussi développé qu’en Angleterre.
- Un journal politique de la Champagne a dernièrement publié le récit suivant, qui a probablement été accepté comme parole de VEvangile par plusieurs de ses lecteuis :
- Pendant un violent orage qui s’est abattu sur Evansville (Indiana), de nombreux fils de télégraphie et fils conducteurs de l'éclairage électrique ont été brisés par le vent. 11 en est résulté, lorsqu’on a ouvert les courants pour éclairer la ville, que des poteaux et même des maisons se sont chargés d’électricité provenant de ces fils brisés. Dans une maison, il jaillissait de ces fils des étincelles d’un pied de long. On a cru que la maison était en feu et l’alarme a été donné. Les pompiers sont arrivés aussitôt; mais à mesure qu’ils approchaient de la maison ils tombaient comme foudroyés, avec leurs chevaux, les uns après les autres.
- t)es personnes de bonne volonté, ne se rendant pas compte de ce qui se passait, se sont précipitées au secours des pompiers et sont tombées à leur tour à côté d’eux. O11 a enfin compris que tous les accidents successifs étaient causés par
- l’électricité, et un messager a été envoyé en toute hâte à l’établissement d’éclairage électrique pour faire arrêter les courants. C’rst alors qu’il a été possible de secourir les blessés. Ils étaient plus de douze sans connaissance et l’on a eu une certaine difficulté à leur faire reprendre l’usage de leurs sens. On dit même que plusieurs pompiers sont encore dans un état critique.
- Cette histoire à dormir debout est à rapprocher à l’information donnée par un journal américain, qui raconte que les savants mesurent la résistance électrique du corps humain au moyen d’un frein Westinghouse!
- Éclairage Électrique
- Le jardin zoologique, à Altona, est maintenant éclairé à l’électricité au moyen de 30 foyers à arc et d’un nombre considérable de lampes à incandescence. L’installation a été faite par MM. Heirnicke et Goos.
- Le nouveau paquebot, le Kaiser Wilhelm //, appartenant au Lloyd allemand de Brême, a fait son premier voyage à New-York le 27 août dernier, avant de commencer le service sur l’Australie, auquel il est destiné.
- Le navire est éclairé avec 600 lampes à incandescence, alimentées par trois dynamos Siemens et Halske, couplées directement à la machine à vapeur. Le pont est éclairé avec des îéflectenrs dans lesquels 6 à 8 lampes à: incandescence sont groupées ensemble.
- Le Sénat, à Hambourg, a décidé de faire installer la lumière électrique dans l’école communale industrielle, où 530 lampes à incandescence ont été placées, entraînant une dépense d’environ 43000 francs.
- L’installation de transmission électrique de la force qui a été faite par la Société Deprez-Rotschild et grâce à h quelle la ville de Bourganeuf (Creuse) est maintenant éclairéç à la lumière électrique,fonctionne depuis 3 mois sans avoir donné lieu à aucune réparafion ni à aucun accident. La chute d’eau dont la force est utilisée est à une distance de 14 kilomètres de Bourganeuf. La ligne est aérienne et un fil de bronze nu d’un diamètre de 5 millimètres suspendu sur des isolateurs en porcelaine montés sur des poteaux.
- La Pitlshurg Electric C' a entrepris l’éclairage électrique de certaines rues à Washington à un tiers du prix du gaz, malgié les dépenses énormes entraînées par la mise sous terre des conducteurs.
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- L’installation de l’éclairage électrique du Casino de Wies-baden va être considérablement augmentée. Les jardins et la façade des bâtiments ont jusqu’ici été éclairés au moyen de 15 foyers à arc reparti sur deux circuits alimentés par deux dynamos Schuckert, actionnées par un moteur à gaz Otto de 12 chevaux. Les salons de lecture et de conversation étaient éclairés avec 70 lampes à incandescence de 16 bougies alimentées par une dynamo spéciale couplée à une machine à gaz Otto de 8 chevaux.
- L’installation extérieure sera augmentée de 20 foyers à arc de i 000 bougies, tandis qu’on placera à l’intérieur 2id nouvelles lampes de 16 bougies reparties dans la grande salle, le vestibule et les salons de jeu. L’éclairage au gaz et à l’huile existant dans les autres locaux sera provisoirement conservé, mais on prendra dès à présent des dispositions pour pouvoir ajouter 400 lampes de 16 et de 10 bougies.
- Grâce à l’activité d’une nouvelle entreprise d’éclairage électrique fondée par M. Ramon Pinàl y Alba, à Séville, les installations se multiplient dans cette ville. La Traetio del Duqui aussi bien qu’un grand nombre d’établissements particuliers sont maintenant pourvus du nouvel éclairage.
- Le village de Brunnen, sur le lac de Lucerne, est maintenant éclairé à la lumière électrique. La force motrice est fournie par la filature de M. Ibach, qui dispose d’une force hydraulique supérieure de 200 chevaux aux besoins de l’établissement.
- La station centrale municipale de lumière électrique établie à Inspruch par les soins de MM. Ganz et C1', de Pest, et aux frais de la ville, est maintenant terminée.
- Une question assez curieuse va être tranchée par le trésor, à Wasingthon, car il s’agit de décider si l’électricité doit être soumise à des droits de douane à son entrée dans les Etats-Unis. Une société d’éclairage électrique s’est formée du canadien des chutes du Niagara et désire alimenter par ;es fils des foyers placés du côté américain jusqu’à Buffalo, mais avant de faire les travaux elle désire savoir si elle aura à payer un droit ou taxe quelconque. On croit que le département évitera de faire une réponse diiecte en informant les intéressés que le règlement défend de répondre à des questions hypothétiques.
- La Compagnie du gaz de San-Sebastian, en Espagne, s’est mise en mesure de fournir l’éclairage électrique aussi bien que le gaz. L’usine centrale d’électricité comprend une chaudière multitubulaire du système Collet, capable de produire 800 kilos de vapeur par heure, d’une machine Corliss de
- 65 chevaux et deux dynamos Oerlikon de 130 volts et 200 ampères.
- Le prix de la lumière est de 2,50 fr. par foyer à arc et par heure et de 6 centimes par lampe-heure de 16 bougies.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’avis suivant a été placardé mardi 3 septembre dernier dans tous les bureaux téléphoniques de France :
- AVIS
- L’Administration des Postes et Télégraphes, qui a pris possession des réseaux téléphoniques de la Société à partir du i" septembre, informe le personnel qu’elle conserve à son service, provisoirement aux mêmes conditions que la Société, tous les agents et sôus-agents énumérés ci-après :
- — Téléphonistes, hommes et femmes.
- — Garçons de bureau.
- — Ouvriers de toute catégorie.
- Toutefois, elle ne les fera entrer définitivement dans ses cadres, en leur assurant les avantages attribuées aux employés de l’Etat, retraite, avancement, etc., que lorsqu’ils auront donné toute garantie de bon service et notamment d’ernpressement vis-à-vis des correspondants.
- Quant aux agents de direction de surveillance et d’études, l’Administration qui n’a pu encore obtenir aucun renseignement sur la nature et l’utilité de leurs fonctions, ne peut prendre que l’engagement de les conserver pendant un mois aux mêmes conditions que la Société. Pendant ce délai, elle étudiera leur situation et leur notifiera sa décision avant le 1" octobre.
- Le Conseiller d’Etat,
- Directeur général des Postes et Télégraphes, G. Goulon.
- Paris, le 1" septembre 1889.
- On prête à l’Administration des télégraphes l’intention de doter de téléphones toutes les communes de France dépourvues de réseaux télégraphiques. La commission consultative aurait émis un avis favorable à ce sujet.
- Nous extrayons d’une étude sur la carte de l’état-major allemand publiée par la République, les quelques lignes sui-• vantes qui seront lues avec intérêt.
- Quant aux endroits où des postes de télégraphie optique peuvent être installés, ils ont été relevés en si grand nombre qu’ils sillonnent en tous sens les cartes des frontières.
- Cette dernière étude, ri n’y a pas à le nier, nécessite des essais préliminaires, faits de nuit, d’un point à un autre. Il a fallu pour indiquer les communications de cette télégraphie optique, constatej d’abord si elles étaient possible entre un
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- poste et un autre poste, il a fallu voir si aucun accident de terrain, aucun rideau d’arbres n’obstruaient la projection des appareils convergents.
- Donc, c’est chez nous, à notre barbe que cela a été fait. De nuit, soit, mais avec de petits appareils électriques, à décharge combinées, éclairant une petite lanterne à objectif deux lentilles. Les opérateurs ont tâtonné, peut-être pendant des heures, avant' d’établir la communication entre deux points et il leur a fallu visiter auparavant et de jour les deux postes à relier. On ne s’est aperçu de rien.
- C’est ainsi que de vastes réseaux de télégraphie optique sillonnent du nord au sud notre frontière de l’est, mettant en cas d’invasion les deux armées allemande et italienne en rapports immédiats.
- Une ligne téléphonique à grande distance entre Chicago et Milwankee vient d’être inaugurée.
- Le téléphone a pris un développement considérable pendant les derniers douze mois en Australie, où les recettes de c; chef de département des postes et télégraphes se sont élevées 1017375 fr., c’est-à-dire 225 125 fr. de plus que pour l’année précédente. La première liqne téléphonique à grande distance sera inaugurée prochainement entre Melbourne et Geelong.
- D’après le Ceniralblatt fur Elektrotechnik, la direction des postes et télégraphes en Bavière aurait déclaré que 1 s défauts des communications interurbaines établies sur le système van Rysselberghe dans ce pays, ne doivent pas être attribués aux appareils télégraphiques employés, mais à la nature même du système, dans la qualité des appareils accessoires, e‘c. L’introduction du système avait d’ailleurs dès le commencement rencontré une opposition assez vive de la part de plusieurs ingénieurs du département des télégraphes.
- Notre confrère YElectricat Review, de New-York, annonce qu’une société a été formée à Saint-Louis pour l’introduction du télégraphe éérivant qu’on se propose d’opérer absolument comme les téléphones, avec un bureau central reliant tous les abonnés. Quand un abonné désire communiquer il tire un petit levier qui fait mettre en marche une sonnerie au bureau central. Il écrit alors le numéro de l’abonné avec lequel il désire communiquer, et une fois relié il écrit sa dépêche qui est immédiatement reproduite dans la même écriture à l’autre bout de la ligne. La conversation se poursuit ainsi par écrit, et si par hasard la personne avec laquelle on
- désirs communiquer est absente elle trouvera la dépêche écrite à son retour.
- Le Uhlands Wochenschrift donne la description suivante de l’installation de l’éclairage électrique de l’usine des grandes aciéries de Terni, en Italie, dont la superficie est de 190660 ms.
- L’éclairage comprend 100 foyers à arc et 1200 lampes à incandescence. Les premiers sont montés sur des mâts de 10 mètres, écartés de 60 mètres environ pour l’éclairage intérieur et l’intensité de la lumière est telle, qu’au milieu, entre deux lampes, la lumière équivaut encore à celle d’une demi-bougie située à un mètre de distance ; dans les bâtiments d’exploitation, où les lampes sont distantes de 20 à 30 mètres, la lumière équivaut à peu près à celle du jour Les foyers à arc sont répartis sur 40 circuits, dont dont la longueur varie de 800 à 1 200 mètres.
- Les lampes à incandescence ont une intensité lumineuse moyenne de 75 bougies ; un certain nombre sont mobiles.
- Le courant pour les foyers à arc est fourni par 12 dynamos de 10 chevaux chacune, actionnées deux par deux par des turbines de 20 chevaux, deux de dernières servent de réserve. Il y a encore 2 dynamos de 75 chevaux pour l’éclairage à incandescence, avec une.turbine de 50 chevaux. Les prix de cette installation importante se sont élevés- à 125000 francs.
- Les négociants de Dantzig se sont adressés à l’Administration des postes et télégraphes, à Berlin, en vue d’obtenir une communication téléphonique directe entre les deux villes. Une enquête a été ouverte par l’Administration et on espère à Dantzig que les travaux de construction seront bientôt commencés.
- Des emplois de télégraphistse sont fréquemment vacants dans la République du Transvaal.
- Voici ce que l’on demande aux candidats :]
- Travailler rapidement aux Morse (25 à 30 mots par minute) et de préférence lire au son. La connaissance de la langue hollandaise et celle de la langue anglaise.
- Dans les grands bureaux le traitement est de 350 livres, soit 6250 fr., pour un travail de huit heures par jour. Les heures supplémentaires et le travail du dimanche sont payées en plus, trois francs quinze centimes l’heure.
- Imprimeur-Gérant : J. Alèpee
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. . . 31. boulevard des Italiens.
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- Journal universel d!Électricité
- 3.1, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
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- II* ANNÉE (TOME XXXIII)
- SAMEDI 21 SEPTEMBRE 1889
- N° 38
- SOMMAIRE. — Sur une application de la transmission électrique de la force faite à Bourganeuf; Marcel Deprez. — Le nouveau télégraphe multiple imprimeur de M. J. Munier; P. Samuel. — La théorie moderne de la constitution des solutions électriques; Svante Arrhenius. — Les ponts roulants de l’Exposition; E. Dieudonné. — Applications de l’électricité aux chemins de fer; E. de Baillehache. — Leçons de chimie; Adolphe Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle : Allemagne; Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité : Expériences relatives aux phénomènes produits dans des conducteurs par le passage de décharges de condensateurs, par MM. Courtot et Lagrange. — Perméabilité des aciers doux. — Modèle d’agitateur pour les appareils électrolytiques de M. Klobukow. — L’annonce,électrique du voisinage des . glaçons flottants. — Balancier anti-magnétique pour montres et chronomètres. — Correpondance : Lettres de MM. Richard frères et de MM. Estannié et Brylinski. — Faits divers.
- SUR UNE APPLICATION
- DE LA TRANSMISSION ÉLECTRIQUE
- DE LA FORCE FAITE A BOURGANEUF
- Dans la dernière séance de l’Académie j’ai annoncé en quelques mots le succès complet de la première application pratique qui ait été faite de la transmission de la fôrce à grande distance au moyen de hautes tensions conformément aux principes que j’ai mis en lumière et dont j’ai poursuivi la démonstration expérimentale depuis 1881. Je crois inutile de retracer les progrès successivement réalisés depuis cette époque et constatés par des commissions choisies.au sein de l’Académie, e rappellerai seulement combien mes théories et mes expériences ont été violamment attaquées; comment, après les avoir déclarées absurdes, mes adversaires, contraints d’en reconnaître l’exactitude, prétendirent qu’elle ne sortiraient jamais du laboratoire. L’expérience de Creil démontra la possibilité d’un fonctionnement industriel, mais ne constituait pas une application pratique. Elle fut, peut-être parce que l’on sentait qu’une faible distance me séparait du but à atteindre, l’objet d’attaques encore plus violentes que celles qui l’avaient précédées.
- Les uns prétendirent.qu’elles étaient la condam-
- nation définitive de la transmission de la force à grande distance ; d’autres qui avaient solennellement déclaré qu’elles « ne réussiraient même pas pendant une heure » essayèrent d’en amoindrir la portée en la répétant un an après dans des conditions; qui la dénaturaient complètement. D’ailleurs, et j’ai hâte de le dire, aucune des expériences faites avant ou après celle de Creil ne peut lui être comparée ni par la grandeur du travail, ni par la tension du courant, ni par la distance, ni enfin par la rigueur des procédés employés pour mesurer le travail absorbé par,la génératrice. Une réserve doit être faite pourtant quant à ce dernier point en ce qui concerne les expériences faites en Suisse en 1887, sur une distance de 8 kilomètres et où le travail dépensé au départ fut mesuré grâce à un procédé que j’ai exposé devant le Congrès officiel des électriciens en 1881 et que j’ai expérimenté peu de mois après sur une machine Gramme transformée. Ce procédé, qui consiste à rendre mobiles les inducteurs dei a machine en les montant sur des couteaux et à mesurer le couple auquel ils sont soumis pendant la marche, est certainement le plus rigoureuxqu’on puisse employer.
- Avant d’arriver au sujet de cette communication je crois devoir mentionner la dernière des expériences qui ait eu lieu entre Creil et Paris le 6 août 1886, quelques jours après la lecture du rapport dg
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- notre savant confrère M. Maurice Lévy et qui n’a jamais été publiée. Il s’agissait de voir quelle était la limite du travail utile que l’on pouvait recevoir à Paris, en faisant marcher, à outrance, la génératrice située à Creil. Le travail mesuré au frein de la réceptrice dépassa 80 chevaux, tandis que, à Creil, le travail fourni par la génératrice et mesuré par le dynamomètre était de 165 chevaux. La force électromotrice de la génératrice dépassa neuf mille volts. Malheureusement un fil se rompit à la réceptrice et cette rupture provoqua des désordres qui mirent fin à l’expérience. Plus tard, il fut établi que la génératrice aurait pu développer onze mille volts s?ins accident, mais la ligne destinée à la transmission de la force n'existant plus, aucuiie expérience ne put être faite. Je ferai remarquer que ces tensions dépassent de beaucoup celle de 6300 volts qui est mentionnée dans le rapport de M. Maurice Lévy et qui est cependant elle-même très supérieure aux tensions les plus hautes atteintes aujourd’hui dans l’industrie.
- L’expérience de Creil terminée, les controverses violentes qu’elle avait soulevées s’apaisèrent peu à peu et, un certain temps s’écoulant sans que l’on vît surgir d’applications, le bruit se répandit (d’ailleurs habilement propagé et entretenu par certaines personnes) qu’elle n’avait été qu’un tour de force très coûteux, presque impossible à reproduire et duquel ne sortirait jamais rien d’utile.
- Il faut reconnaître d’ailleurs que, bien qu’elle marquât un progrès considérable dans l’histoire de la transmission électrique de la force, elle constituait une expérience mais non une application pratique. Pour en arriver là, de nombreux problèmes de détails restaient à résoudre; il fallait d’abord abaisser le prix des machines, il fallait rendre les manœuvres de mise en marche, de régulation de vitesse et d’arrêt si faciles qu’un ouvrier ordinaire pût les exécuter sans hésitation et sans danger ; il fallait se mettre à l’abri des dangers de la foudre et des extra-courants, ces autres coups de foudre auxquels aucun isolant ne résiste et qui mettent instantanément les machines hors de service. 11 fallait encore organiser un système de signaux permettant aux postes de la réceptrice et de la génératrice de communiquer de manière qqe le ier pût donner au 2e des ordres rapides, précis, faciles à transmettre et à exécuter presque instantanément, sans hésitation et sans trouble.
- Je puis dire qu’aujoufd’hui tous ces problèmes sont résolus et que la preuve en est dans l’instal-
- lation de Bourganeuf, qui fonctionne avec un succès complet depuis plusieurs mois.
- La ville de Bourganeuf (Creuse) possède depuis deux ans un système d’éclairage électrique qui a été installé par deux hommes dont le nom mérite d’être mentionné ici, ce sont MM. Bonnin, industriel, et Misme, ancien contre-maître d’usine. Ils établirent une turbine actionnée par une chûte d’eau située dan§ la ville même, une machine dynamo-électrique système Thury et tout le réseau de conducteurs destiné à l’éclairage des rués et des particuliers au moyen de lampes à incandescence.
- On voit que la ville de Bourganeuf est de beaucoup en avance au point de vue de l’éclairage électrique sur la ville de Paris elle-même. Malheureusement, la chute d’eau employée se trouvait fréquemment à sec pendant l’été de sorte que le secours d’une machine à vapeur était «nécessaire. Or les environs de la ville sont riches en -chûtes d’eau qui ne tarissent jamais et dont l’une des plus belles est la chûte des Jarrauds, située à Saint-Martin-le-Château, à 14 kil. de Bourganeuf.
- La municipalité de la ville résolut de l’utiliser et s’adressa à la Société pour la transmission de la force par l’électricité, pour lui demander son concours. Ses propositions furent acceptées et c’est ainsi que fut décidée l’application dont je vais avoir l’honneur d’entretenir l’Académie.
- Je vais décrire maintenant toute l’installation depuis la chûte d’eau jusqu’aux machines à basses tensions qui produisent la lumière.
- Chûte d’eau. — Elle est produite par la rivière La M,aulde dans un site très pittoresque nommé Les Jarrauds, à une faible distance de Saint-Martin-le-Château. La quantité d’eau que débite la chûte, même en été, étant très supérieure à celle dont on a besoin, une partie de cette eau est amenée du niveau supérieur à l’endroit où est la turbine au moyen de conduites en fonte dé près de 1 mètre de diamètre. La différence du niveau est de 31 mètres. La turbine est à axe horizontal, sa puissance maxima est de 130 chevaux, elle est située au rez-de-chaussée du bâtiment des machines et transmet son mouvement à la machine dynamo directement par une courroie. La vitesse maxima de la turbine est de 150 tours par minute et celle de la génératrice de 650 tours. 11 existe un régulateur de vitesse agissant sur la vanne de la turbine, mais son action n’est ni assez rapide, ni assez précise et on a dû le supprimer. Ce point a une certaine importance, comme on le verra plus loin.
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- Machine génératrice. — Elle est de la force nominale de côht chevaux et a deux anneaux égaux montés sur le meme arbre et excités par deux inducteurs rectilignes parallèles à l’axe de rotation. Les pôles sont alternés et il n’y a pas de culasse. C est un type que j’ai réalisé pour la première fois dans mes petits moteurs électriques et que j’ai appliqué ensuite en 1881 à une machine remarquable par son faible poids spécifique. Je l’ai généralisé et appliqué à toutes les puissances depuis 1/2 cheval jusqu’à cinq cents chevaux. Cette disposition présente des avantages que je ferai ressortir dans une note prochaine.
- Qu’il me suffise de dire que j’ai pu, grâce à elle, construire une machine qui pèse moins de 300 kilogrammes et développe une puissance de 12 chevaux sans que la densité du courant ni la vitesse de la machine soient poussées au-dela des limites admises dans les machines similaires employées dans l’industrie.
- Comme dans l’expérience de Creil, les inducteurs de la génératrice sont excités à paît, au moyen d’une machine à basse tension qui fournit un courant de 18 ampères avec 90 volts ajx bornes. La puissance nécessaire pour créer le champ est donc un peu supérieure à 2 chevaux.
- La résistance de chaque anneau est de 2 ohms et la force électromotrice engendrée est de 5 volts et peut même atteindre 5,5 v. pour une vitesse de un tour par minute.
- Le diamètre du fil induit est égal à 2,2 mm. Il forme sur l’anneau quatre couches. L’anneau peut supporter sans inconvénient 25 ampères pendant une marche prolongée.
- Ligne. — Elle est composée de deux fils (l’un pour l’aller et l’autre pour le retour du courant) posés sur des poteaux en sapin garnis d’isoloirs en porcelaine. Le fil est nu et son diamètre est de 5 millimètres, il est en bronze silicieux. La résistance de la ligne est de 23 ohms pour 14 kilomètres. Son isolation est pratiquement infinie même après des pluies prolongées
- Réceptrice. — Elle est identique à la génératrice et, comme elle, excitée à part. Mais il a fallu employer un artifice particulier pour lui permettre de démarrer puisque à l’état de repos son champ magnétique entretenu par la machine à lumière est nécessairement nul, cette dernière ne tournant pas. Cet artifice consiste dans l’emploi d’accumulateurs (qui, en cas d’accident, servent à éclairer
- la ville) dont le courant est lancé dans les inducteurs de la réceptrice au repos.
- Elle peut alors entrer en mouvement sous l’influence du courant de haute tension et lorsqu’elle a acquis la vitesse convenable, la machine à lumière qu’elle met en mouvement donne un potentiel assez élevé pour engendrer dans les inducteurs le courant nécessaire à leur excitation.
- Ce potentiel (130 volts) étant égal à celui des accumulateurs, il suffit de tourner un commutateur qui substitue instantanément le courant dé la machine à lumière à celui des accumulateurs, pour que le mouvement s’entretienne indéfiniment sans le secours de ceux-ci.
- La vitesse normale de la réceptrice est connue à chaque instant au moyen d’un tachymètre Buss, elle est habituellement inférieure à 500 tours environ par minute et reste invariable pendant de longues périodes de temps. Mais quand cela est nécessaire, pour des raisons que nous expliquerons tout à l’heure, on la fait monter à 500 tours et au delà, au moyen du rhéostat liquide intercalé dans le circuit de haute tension.
- Cet instrument permet d’introduire graduellement, quoique rapidement, dans le circuit des deux machines génératrice et réceptrice une résistance, variant depuis quelques ohms jusqu’à plusieurs milliers d’ohms, constituée par une colonne d’eau pure constamment renouvelée. Les services que peut rendre ce rhéostat sont considérables; grâce à lui j’ai pu résoudre simplement et pratiquement le problème de la distribution des courants de très haute tension, j’ai pu rompre et fermer plus de vingt fois par minute le courant de ma grande machine de 'Creil, alors que l’intensité était de 15 ampères, et la différence de potentiel de 5 000 volts, sans causer aucune détérioration, ni dans les anneaux, ni dans les collecteurs, et cependant les anneaux contenaient plus de 10000 spires et plusieurs centaines de kilogrammes de fer et avaient une self-induction énorme.
- Lorsqu’on veut faire varier la vitesse de la réceptrice, on augmente ou on diminue par la manœuvre d’un levier la résistance du rhéostat liquide, et l’on obtient immédiatement l’effet cherché; mais, il en résulte une variation dans l’intensité du courant et par conséquent dans le couple résistant de la génératrice dont la turbine, comme nous l’avons dit, n’a pas de régulateur. 11 faut donc agir à la main sur la vanne pour maintenir constante la vitesse de la génératrice. Avec
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- un peu d’habitude et de soin, on y arrive facilement, d’autant plus que le préposé à la génératrice est prévenu par une sonnerie de la manœuvre qu’il va avoir à faire, avant même qu’il en ait reconnu lui-même la nécessité.
- Ge rhéostat permet de maintenir l’intensité d’un contact quelconque rigoureusement constante pendant des heures entières; il m’a permis d'étudier des phénomènes curieux que je communiquerai dans une note spéciale. Enfin il démontre péremptoirement que l’eau a une conductibilité propre qui augmente considérablement avec la température (Elle varie dans le rapport de 3 à i pour une variation de température moindre que i oo degrés).
- Machines à lumière. — Elles sont au nombre de deux. Construites par la maison Bréguet, elles sont du type Gramme et capables de donner chacune i io volts et 250 ampères. Toutefois, comme la tension de 110 volts serait insuffisante, on les fait marcher à une vitesse plus grande que celle indiquée par les constructeurs, et on obtient 130 volts. Elles sont mises en mouvement par des courroies entraînées par les poulies de la réceptrice. Ces machines sont excitées en dérivation, la résistance de leurs inducteurs est de 13 ohms et peut être augmentée au moyen d’un petit rhéostat métallique.
- Dans l’état actuel de l’éclairage une seule des machines suffit, mais dans les essais préliminaires on les a fait marcher toutes les deux, en faisant produire à chacune d’elles 110 volts et 200 ampères. Le ti avail utile en lumière était donc de 60 chevaux tandis que le travail électrique de la génératrice mesuré aux bornes était de 96,3 chevaux. Or, des expériences dynamométriques très soignées et très nombreuses que j’ai faites à Creil, sur des machines identiques à la génératrice, ont démontré que le coefficient de transformation commercial de cette machine est très voisin de 0,9, c'est-à-dire qu’il faut dépenser sur l'arbre un travail de 100 chevaux mesurés au dynamomètre pour obtenir 90 chevaux électriques utilisables aux bornes. Donc, dans l’expérience précitée, la génératrice ne devait pas absorber un travail mécanique supérieurà 108 chevaux, ce qui donne un rendement commercial de 0,53. Cela signifie que pour obtenir 55 chevaux en lumière à Bourganeuf il faut que la turbine située à Saint-Martin donne . 100 chevaux.
- Actuellement, les machines ne travaillant pas a
- pleine puissance; j'estime que le rendement jour-naliei est seulement de 0,50, mais que l’on pourrait atteindre, moyennant quelques modifications un rendement en lumière de 0,60. Quand on réfléchit que ce rendement est obtenu après trois transformations successives du travail mécanique en travail électrique ou réciproquement, et qu’il comprend en outre le travail perdu dans la ligne, on doit le considéra comme très satisfaisant.
- Maintenant, on peut demander pourquoi, le but final étant l’éclairage on ne s’est pas décidé à employer des courants alternatifs et des transformateurs, ou tout au moins pourquoi on n’a pas employé de procédé plus élégant sinon plus simple que de produire à Bourganeuf une puissance mécanique pour l’employer à faire tourner au moyen de courroies des machines à lumière. La solution adoptée paraît au premier abord quelque peu barbare. Je répondrai à cela :
- i° Que le temps pressait et que les machines à haute tension et à courant continu étaient prêtes et avaient fait leurs preuves;
- 20 Que Ton pouvait utiliser ainsi n’importe quelle machine à lumière existante;
- 30 Que la ville de Bourganeuf était dans l’intention d'employer le courant au réseau d’éclairage à la production de la force aussi bien que de la lumière, et même d’employer directement et sans transformation une partie du travail de la réceptrice à mettre une usine en mouvement;
- 40 Enfin que les habitants étaient accoutumés à l’usage de courants continus qui ne donnent que des secousses très supportables quand on vient à toucher des pièces métalliques avec lesquelles iis sont en rapport et qu'il est loin d'en être ainsi avec les courants alternatifs.
- . Appareils accessoires. — Signaux. — Instruments de mesure. — Parafoudres.— Les deux postes sont reliés par une double ligne téléphonique; mais pendant la marche des machines, l’emploi du téléphone est impossible en raison du bruit de ces dernières ; son usage ne serait d’ailleurs pas assez rapide, car les phénomènes que présentent les machines à haute tension en cas d’irrégularité dans leur marche, deviennent si rapidement menaçants que des accidents graves pourraient se produire avant même que l’on eût terminé les préliminaires auxquels donne toujours lieu une conversation téléphonique. J’ai donc adopté l'usage de signaux conventionnels produits par une simple sonnerie dont les roulements rhythmés
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- d'une certaine façon se prêtent à une grande variété en même temps qu’à une grande netteté dans les signaux.
- Mon code de signaux se réduit d’ailleurs à cinq roulements différents qui répondent à toutes les manœuvres que l’on peut avoir à faire... et je dois dire qu’il fonctionne admirablement et inspire aux hommes une grande confiance, en leur donnant l’illusion qu’ils sont près l’un de l’autre, tandis que la première impression que l’on ressent en face d’une transmission de force par l’électricité est l’impossibilité de se faire obéir rapidement du poste de la génératrice ou réciproquement, d’où résulte un état continuel d’hésitation et d’inquiétude réellement pénible et d’ailleurs nuisible au service.
- J’ai entendu soutenir l’opinion que l’on devrait marcher sans signaux et s’en remettre en tout au fonctionnement d’appareils automatiques tels que régulateurs du courant, régulateurs de vitesse, régulateurs de potentiel, etc. Cela est vrai, quand on a une usine centrale dans laquelle une génératrice unique qui distribue la force à plusieurs réceptrices indépendantes; mais dans un pays aussi sauvage et aussi dénué de ressources que celui où est situé la génératrice, il est nécessaire comme dans l’exploitation des chemins de fer de réduire au minimum le nombre d’appareils employés et de demander au personnel une part d’initiative sans laquelle il n’y a plus de responsabilité ni de sécurité réelles.
- Le personnel définitivement employé dans l’installation deBourganeuf se réduit à deux agents mariés résidant: l’un à Saint-Martin, l’autre à Bourganeuf ; le premier est un simple ouvrier, le second un ancien agent des lignes télégraphiques. J’ajouterai que le bâtiment de la turbine est entouré d’escarpements presqu’à pic et qu’on n’a pu y amener les machines qu’au prix de grands efforts. Le village le plus rapproché est d’un accès si difficile que, en cas de mauvais temps, le gardien de la génératrice doit s’approvisionner pour plusieurs jours; en un mot son existence ne peut être comparée qu’à celle d’un gardien de phare. Tous ces détails sont nécessaires pour établir jusqu’à l'évidence que nous sommes bien ici en présence d’une application absolument pratique. Mais avant de réduire le nombre des agents à cette limite extrême, on a dû envoyer à Bourganeuf un nombre d’ouvriers notablement supérieur à ce qui était strictement nécessaire, car il fallait faire l’édu-
- cation complète de tous ceuxqui devaienty rester, réparer les accidents qui pouvaient se présenter à l’origine, etc.
- Les instruments de mesure pour l’intensité, sont des ampèremètres Deprez-Carpentier et, pour la tension, des électromètres apériodiques de Carpentier gradués à Creil jusqu’à 4ooo volts au moyen de la grande machine qui a servi aux expériences de 1886 et qui depuis a permis de faire une foule d’expériences pour lesquelles elle a rendu de grands services (*) en raison de la facilité avec laquelle elle pouvait donner de très hautes tensions.
- Lespaiafoudressont, commeleur nom l’indique, destinés à mettre les machines à l’abri des accidents que pourraient provoquer les orages dans ce pays où ils sont très fréquents et très violents. Ils ont aussi pour but de protéger les anneaux contre les conséquences funestes des extra-courants qui, dans les machines à haute tension contenant beaucoup de fer et beaucoup de spires, acquièrent une tension énorme et perforent les isolants les plus épais. Dans les deux cas, qu’il s’agisse de la foudre ou d’un extra-courant, l’instrument, grâce à une disposition particulière, offre à la décharge le chemin le moins résistant possible et limite à une valeur déterminée l’intensité du courant local fermé accidentellement à travers l’anneau, le tout sans qu’il soit nécessaire d’avoir recours à aucun organe mécanique.
- Accumulateurs. — Le poste de la réceptrice contient 60 (leur nombre vient d’être porté a 70) accumulateurs que l’on charge tous les jours pendant la matinée enfaisant tourner les machines tout exprès. Ils servent comme je l’ai dit plus haut à créer le champ magnétique initial nécessaire au démarrage de la réceptrice et forment une réserve précieuse dans le cas où une cause imprévue for-cerait à arrêter les machinesjpendant le cours d’une soirée.
- A l’état normal, et, contrairement à ce qu’on pourrait croire, ils sont complètement séparés des machines à lumière de manière que l’on n’ait pas à se préoccuper des variations de vitesse de celle-ci, variation qui aurait des inconvénients si les accumulateurs étaient constamment en communication avec elles. Malgré cela, l’éclairage est très régulier et la différence de potentiel aux bornes
- p; Cette machine vient d’être démontée pour cause de déménagement.
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- de la canalisation ne présente pas de variations supérieures à deux volts sur 125 ou 130. Les seules variations sont celles que l’on produit volontairement quand on allume ou quand on éteint d’un seul coup une grande partie des lampes de la ville. Le mouvement de rotation des machines étant produit par des forces invariables et les masses en mouvement étant toutes animées de vitesses constantes, il en résulte que la lumière produite est absolument fixe et que les voltmètres n’accusent pas ces oscillations que l’on constate chaque fois que le mouvement est produit par une machine à vapeur et surtout par un moteur à gaz.
- Les accumulateurs n’ont été utilisés pour l'éclairage de la ville que dans deux circonstances où les machines n’ont pas fonctionné et cette interruption de service a été due chaque fois à des orages. La première fois les deux postes ont été foudroyés simultanément; les parafoudres n’avaient pas encore été posés et les sonneries servant à la transmission des signaux furent mises hors de service ; la réceptrice elle-même subit des avaries dans les inducteurs sans que le rôle de la foudre dans cette circonstance put être bien élucidé. La violence des coups de foudre dans l’intérieur des postes avait été telle qu’il ne fallait plus espérer du personnel aucun service utile en cas d’orage. On se serait heurté à un refus péremptoire. L’emploi des parafoudres s’imposait et j’en fis construire quatre, deux pour la . ligne téléphonique, deux pour la ligne télédynamique, ces deux derniers munis en outre du dispositif auquel j’ai fait allusion et qui a pour but de protéger la machine contre les extra-courants, je pensais que ces appareils inspireraient pleine confiance aux agents chargés de la conduite des machines et qu’ils ne se laisseraient plus effrayer par les orages qui pourraient survenir. 11 y a peu de temps un orage éclata ; pendant trois quarts d’heure les parafoudres furent le siège de décharges violentes sans que l’on cessât de marcher, mais les signaux n’étaient plus transmis régulièrement quoiqu’il ne fût survenu aucun accident; on ne crut pas pouvoir continuer. On arrêta et on acheva la soirée avec les accumulateurs. Je dois dire que la canalisation de l’éclairage elle-même a été frappée de la foudre et quelle va être munie d’appareils protecteurs.
- Résultats pratiques. Conclusions. — Ainsi queje l’ai dit plus haut, avant d’être envoyée à Bourgas-
- neuf, la génératrice, la réceptrice et les deux machines à lumière ont été montées à Creil et l’on a reproduit aussi fidèlement que possible toutes les conditions de la marche réelle en remplaçant la ligne par une ligne artificielle dont la résistance est connue à chaque instant par la chute de potentiel qu’elle produit. Les essais durèrent plus d’un mois et on les termina par un essai qui dura pendant vingt heures consécutives sans arrêt. Le travail maximum utilisable aux bornes des machines à lumière atteignit 60 chevaux (112 volts 410 ampères) avec 22 ampères sans la ligne et 3 750 volts aux bornes de la génératrice.
- Le rendement inducteur en lumière était donc égal de 0,50 de la force fournie à la génératrice, mais le rhéostat représentant la ligne avait une résistance de 30 ohms au lieu de 23. Dans une autre expérience, les machines à lumière donnèrent 376 ampères ampères et 113 volts tandis qu’on avait 3 550 volts et 20 ampères aux bornes de la génératrice et 25 ohms dans la ligne. Le rendement industriel était alors de 0,55 comme il est facile de s’en assurer en admettant 0,9 pour le coefficient de transformation industrielle de la génératrice, coefficient mis hors de doute par des expériences très nombreuses et très précises que j’ai faites et qui ont montré que le travail perdu sous forme de chaleur dans les anneaux et les inducteurs de cette machine pourrait descendre facilement au-dessous de 5 0/0 du travail mécanique total.
- Mais revenons à Bourganeuf; l’éclairage actuel de la ville ne comporte pas l’utilisation de la puis sance de 62 chevaux dont je viens de parler car il n’y a que 250 lampes à incandescence et la différence de potentiel aux bornes de la canalisation est de 130 volts comme je l’ai déjà dit, aussi n’aurait-on pas employé des machines capables de développer cent chevaux et plus si l’on n’avait pas eu en vue de satisfaire dans un avenir prochain à l’accroissement de l’éclairage et aux applications de la force motrice.
- Les machines génératrices et réceptrices n’utilisent donc pas actuellement beaucoup plus de la moitié du courant quelles devraient utiliser à pleine puissance, mais Li première marche a une tension qui dépasse fréquemment 3000 volts; je l’ai vue marcher moi-même à près de 4000 pendant toute une soirée où les plaques du rhéostat liquide avaient été trop écartées, et depuis le mois d’avril, cette machine, soumise aux plus rudes
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- épreuves n’a éprouvé qu’une seule avarie.
- Je citerai, parmi les incidents qui auraient pu la détériorer ttès gravement et qui ont montré combien elle est robuste, des arrêts brusques dus à des fermetures en court circuit provoqués intempestivement par le rhéostat liquide alors que la machine donnait plus de 3 000 volts. La résistance opposée au passage du courant tombait ainsi subitement au-dessous de 5 ohm5 et l’intensité instantanée de courant atteignait plusieurs centaines d’ampères; or, l’effet tangentiel cherché sur les anneaux atteint 400 kilogrammes pour 20 ampères; on juge de l’intensité formidable de l’effort mécanique exercé sur les anneaux et de la violence des étincelles aux balais dans cette circonstance. Le résultat fut tel que la turbine et son volant de 2, 50 m. de diamètre animés ru moment de l’accident d’une vitesse d’au moins 120 tours par minute furent comme cloués sur place.
- Des spectateurs affolés par l’éclat et le bruit strident des jets de feu jaillant des balais voulaient absolument prendre la fuite. Vérification faite, anneau et collecteur étaient intacts. Ce fait se renouvela trois fois sans amener aucune avarie. De fait, la génératrice n’a donné lieu depuis le mois mai qu'à un seul accident arrivé au collecteur.
- La réceptrice, quoique travaillant à une tension et à une vitesse moindres adonné lieu à trois accidents dont deux étaient dus à des vices de construction, et le troisième à une fausse manœuvre.
- 11 est bon de remarquer d’ailleurs que ces accidents se sont produits dans le commencement alors que le personnel était moins expérimenté. La marche est maintenant d’une régularité absolue et plus belle que celle de beaucoup de machines à basse tension.
- Elle est de cinq heures par nuit et il y a peu de temps encore elle était aussi de cinq heures pendant la journée pour charger les accumulateurs. Mais récemment, il a paru préférable pour ces derniers de réduire la durée de cette opération à une heure, de sorte que la durée journalière du fonctionnement n’est plus que de six heures. 11 s’est présenté des circonstances où, en raison de fêtes locales, l’éclairage a duré toute la nuit.
- En résumé, l’installation de Bourganeuf démontre d’une manière irréfutable que la transmission de la force par l’électricité au moyen de courants continus de haute tension est applicable dans les circonstances les plus difficiles, dans les pays les plus dénués de ressources industrielles
- et qu’elle peut satisfaire à toutes les exigences d’un service public en employant des machines très rustiques et un personnel très réduit.
- Ce personnel doit, à la vérité, satisfaire à certaines conditions morales : il doit être choisi avec soin, mais les qualités qu’on est en droit d’exiger de lui ne sont pas nouvelles dans l’industrie, car on les trouve réunies à un haut degré dans le personnel des chemins de fer.
- Je n’ai pas à examiner ici le côté économi que de la question. Je me contente de rappeler :
- i° Que les machines génératrices et réceptrices pèsent actuellement 6 000 kilogrammes pour cent chevaux et que ce chiffre peut être abaissé de beaucoup; 20 Que le travail industriellement utilisable sur l’arbre de la réceptrice à haute tension et avant sa transformation est au moins égal au soixante centièmes du travail de la turbine, 3” Que la ligne est exactement semblable à une ligne télégraphique ordinaire à l’exception du métal qui constitue le fil.
- Ces renseignements suffiront pour calculer la valeur économique du système dans les conditions les plus défavorables, car avant peu on aura dépassé de beaucoup le chiffre de 3 000 volts qui fixe le prix du fil de ligne et le rendement et, d’autre part, je puis avancer comrtie certain que le prix des machines de mon système peut être abaissé beaucoup au-dessous de cent francs par cheval. J’ai fait à cet égard une expérience décisive en faisant construire la machine électrique la plus puissante de l’Exposition. Elle est de la force nominale de 500 chevaux et marche à la vitesse de 300 tours par minute. Elle fera l’objet d’une prochaine communication.
- L’installation de Bourganeuf, si modeste qu’elle soit, marque un pas décisif dans l’utilisation des forces naturelles ; elle m’a paru à ce point de vue digne de l’intérêt de l’Académie envers laquelle j’ai pris après l’expérience de Creil une sorte d’engagement moral que je tiens aujourd’hui.
- Je ne saurai terminer cette note sans adresser mes remerciements à ceux de mes collaborateurs qui m’ont accompagné à Bourganeuf et qui ont fait preuve d’une ténacité et d’un dévouement que rien n’a pu décourager. Ce sont MM. Beneceau l’intelligent et habile chef de l’atelier de Creil, M. de Villy ingénieur électricien, et les deux ouvriers monteurs MM. Rabot et Landigeois.
- Marcel, Deprez;
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- b58 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- LE
- NOUVEAU TÉLÉGRAPHE MULTIPLE IMPRIMEUR DE M. J. MUNIER
- Dans ses numéros 27, 28 et 36 du tome XIII (1884), La Lumière Électrique a publié une étude sur le télégraphe Hughes, dans laquelle M. J. Mu-nier fait clairement ressortir que ce système est susceptible d’un rendement plus considérable que ce que l’on a actuellement.
- On transmet correctement au Hughes jusqu’à cinq lettres par tour de la roue des types; ce maximum, déterminé uniquement par les organes mécaniques, n’est pas la limite de transmission, puisqu’on peut continuer à imprimer ce même nombre de lettres en faisant tourner les appareils avec une vitesse beaucoup plus grande que la vitesse normale.
- Cependant la moyenne du nombre de lettres transmises par tour, ne dépasse pas 1 1/43 1 1/2.
- Un écart aussi considérable, entre la moyenne et le maximum, provient de ce que les lettres ne se suivent pas toujours dans un ordre favorable à la transmission. Tel mot s'imprimera en un ou deux tours de roue, tandis qu’un autre exigera presqu’autant de tours qu’il contient de lettres. 11 en résulte non seulement des moments d’attente, pendant lesquels la ligne reste inutilement inoccupée ; mais un travail irrégulier, nuisible pour des appareils destinés .à marcher synchroniquement.
- Ce sont ces deux défauts, inhérents au télégraphe Hughes, que M. Munier a cherché à faire disparaître par des dispositions particulières. Trois solutions ont été proposées. La première est d’une simplicité rudimentaire; la moyenne des lettres par tour est 1 1/4 à 1 1/2 ; ne transmettons qu’une seule lettre par tour; faisons tourner les appareils plus rapidement dans le rapport de 1 à 1 114 ou 1 1 /2, et nous obtiendrons le même rendement avec un travail plus régulier et une manipulation plus facile.
- La deuxième solution est plus complexe, elle consiste essentiellement à disposer plusieurs appareils Hughes en multiplex (ce que l’on obtient à l’aide de deux distributeurs, un à chaque extré_
- mité de la ligne), et à restreindre, comme plus haut, la transmission à une seule lettre par tour et par appareil.
- Aux avantages de la première solution, on joint ainsi une production totale s’élevant à autant de lettres par tour, qu’il y a d’appareils simples fonctionnant simultanément.
- Ce système a été décrit en détails dans ces colonnes (1).
- Nous nous proposons aujourd’hui de faire connaître le nouveau système télégraphique de M. Munier, qui constitue la troisième solution.
- Cette solution présente beaucoup d’analogie avec la seconde, en ce sens qu’il s’agit également d’une disposition en multiplex et que les résultats à atteindre sont les mêmes, à savoir : augmentation de la production, régularité dans le travail et simplification de la manipulation. Mais le principe fondamental est différent et les moyens mis en action beaucoup plus avantageux pour la transmission.
- Afin de mieux faire saisir les avantages des derniers perfectionnements, nous allons rappeler les traits principaux du premier système multiple, et nous ferons voir comment le second en découle.
- Premier système multiple. —La figure 1 représente la disposition générale des deux distributeurs, dans l’hypothèse d’un quadruple, la circonférence du distributeur est divisée en quatre secteurs; à chaque secteur correspond un appareil; deux bras K, animés de la même vitesse que la roues des types, tournent synchroniquement. Toute émission partant du transmetteur Q, par exemple, ne pourra ainsi parvenir qu’au récepteur Rx.
- Mais, comme C, n’est en contact avec la ligne que pendant le passage de K sur le secteur correspondant, soit 1/4 du distributeur, il s’en suit que les 28 contacts (ou goujons) du transmetteur devront être reserrés dans ce quart de circonférence au lieu d’occuper la circonférence entière.
- Les émissions seront ainsi d’autant plus en avance sur la roue des types que la lettre visée est plus loin dans l’alphabet. Un organe spécial, le compensateur, reçoit ces émissions anticipées et ne provoque l’impression de la lettre qu’au moment opportun.
- (fi La Lumière Electrique, v. XVI, n“ 20, du 16 mai 1885.
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- 559
- C'est de ce compensateur qu’est sortie l’idée du nouveau système multiple.
- Envisagé dans sa généralité, on voit que ce mécanisme permet, de transmettre avec un Hughes dont les goujons seraient quatre fois (si nous comparons à un auadruplex) plus reserrés que les lettres de la roue des types. 11 y a là comme un effet d'amplification angulaire effectué par le compensateur.
- D’un autre coté, par le fait de concentrer les 28 contacts dans une fraction de circonférence, on se trouve, au point de vue de la réception des émissions, dans des conditions moins favorables qu’avec le Hughes ordinaire, et d’autant moins que les contacts sont plus rapprochés.
- Un système quadruplex, qui serait établi dans des conditions inentiques a celles d’un Hughes simple, ne devrait comporter que 28 divisions en
- Fig. 1
- tout au distributeur au lieu de 112 ; soit 7 divisions seulement (ou contacts) par appareil simple.
- Considérant qu’à l’aide du compensateur on peut, en quelque sorte, transmettre avec plus de contacts au départ que de points de division à l’arrivée, on conçoit qu’il ne doit pas y avoir d’impossibilité à transmettre avec moins de contacts que de lettres, en faisant faire au compensateur une opération inverse : une concentration angulaire, au lieu d’une amplification.
- C’est ce qui/ effectivement, a été réalisé dans le nouveau système multiplex.
- La solution de la compensation inverse y est obtenue d’une manière fort ingénieuse par l’application d’un principe que M. Munier appelle le principe des clefs de fractionnement, et qui constitue la base du nouveau système.
- Principe des clefs de fractionnement. — Étant donnés deux facteurs C et 11 entiers et supérieurs à l’unité, on aura toujours
- C + n =?C n
- et la différence entre la somme et le produit de
- ces deux facteurs sera d’autant plus grande que les facteurs seront eux-mêmes plus grands et leur différence plus faible. Le signe = ne correspond du reste qu’au cas unique de C = 11 = 2.
- Soit maintenant un certain nombre N d’objets tel que
- N = Cm.
- et soit à désigner l’un quelconque parmi les autres, à l’aide de signes spéciaux.
- Disposons d’abord ces objets sur un rang : en convenant de l’origine, nous désignerons chaque objet par son numéro d’ordre dans le rang. On aura ainsi C« = N indications ou signes différents. Plaçons ensuite les N objets en C groupes de n; chaque objet étant désigné par son groupe et son numéro d'ordre dans le groupe, il ne faudra plus que C -f- n signes différents pour remplir les mêmes conditions.
- A titre d’exemple posons
- C = 4 et n = 7
- Dans le cas de 4 groupes, on aura 4 -f- 7 = n signes;
- Dans le cas d’un seul groupe il faudra :
- 4X7 = 28 signes différents pour désigner le même nombre d’objets.
- Par cet exemple numérique on entrevoit déjà la possibilité de réduire le nombre des contacts du transmetteur Hughes à 11 au lieu de 28.
- Nous allons exposer les moyens mécaniques que M. Munier a imaginés pour obtenir ces résultats, et nous ferons voir ensuite comment ce chiffre 11 a été réduit à 7.
- Application mécanique du principe des clefs. — Nous nous sommes servi du terme générique d'indication. En passant des généralités au cas particulier du télégraphe, nous retrouvons l’équivalent des indications sous forme d'actions mécaniques, consistant en fermetures ou ouvertures de contacts électriques. L’appareil Hughes possède 28 goujons (qui font l’office de 28 contacts); dans le multiple Munier, le nombre des contacts n’est plus que de 11. Ce nombre 11 ne résulte pas de l’arrangement de 4 groupes de 7 lettres, mais bien de ^ groupes de 6 lettres, lequel a été trouvé plus avantageux dans la pratique. Cet arrangement permettrait l’impression de 5 x 6 = 30 lettres; comme les roues des types n’en possè-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dent que 28, on a supprimé deux lettres dans le cinquième groupe, qui n’est ainsi formé que de 4 lettres.
- Les courants de ligne recueillis au distributeur, agissent sur ces contacts au moyen de relais spéciaux; on peut ainsi établir ou couper 11 circuits locaux.
- Avant de faire voir comment ces relais sont reliés à la ligne, nous allons montrer de quelle manière, à l’aide des 11 circuits et des 11 contacts, M. Munier obtient l’impression des 28 lettres de la roue des types.
- Les 11 circuits locaux, aboutissent tous, d’une part à un circuit unique comprenant une pile et i’électro-aimant imprimeur du Hughes, d’autre
- u vieil eïTtz
- imopt «sr
- COE F O H
- ^Pile Içççtle
- Fig. S. —Diagramme du eolleeteu
- part à un organe spécial le collecteur dont la fig. 2 donne le développement rectiligne.
- Ce collecteur, qui est fixe, est formé de deux couronnes en laiton montées sur un disque en ébonite. La couronne extérieure est divisée en 28 contacts, l’autre comprend 5 secteurs. Ces secteurs partagent les contacts en 5 groupes de 6, sauf le dernier groupe qui n’a que 4 contacts.
- Un frotteur F, formé de deux ressorts, et qui est fixé au manchon de la roue des types, passe sur les deux couronnes et ferme le circuit successivement entre les 28 plots de contact et les secteurs correspondants.
- Le rôle des contacts 1, 2, 3, 4 et 5 consiste, comme la figure 2 l’indique, à établir le circuit sur l’un des 5 secteurs; celui des contacts 1', 2', 3', 4', 5' et 6', à établir le circuit sur les premiers, deuxièmes, troisièmes, quatrièmes, cinquièmes et sixièmes plots de contact de chaque groupe.
- Supposons maintenant que l’on ferme le contact F; les premiers plots dans les 5 groupes sont mis ainsi en communication avec l’électro-impri-meur. Fermons également le contact 2; on voit
- que le passage du frotteur sur les couronnes, ne déterminera la fermeture complète du circu't — et par suite le déclanchement de l’électro-imprimeur — que sur le premier plot du deuxième groupe. On aura ainsi l’impression d’une lettre, et d’une seule. Cette lettre sera toujours la même par suite de la solidarité complète entre le frot** teur F et la roue des types.
- Les contacts 1, 2, 3, 4 et 5 sont appelés contacts clefs, les autres, 1', 2', 3', 4', 5' et 6' contacts lettres.
- Montage des relais. — C’est par l’intermédiaire de relais que les courants de ligne agissent sur les contacts. Ces relais sont de petits électros po*
- Secteurs du collecteur
- II T 1 :
- Distributeur
- Fig. 3. — Montage des relais clefs
- larisés modèle Hughes. Dès qu’un courant convenable circule dans les bobines, l’armature se soulève et établit un contact durable. Pendant que la lettre visée s’imprime, un organe spécial ramène les armatures en contact avec, le noyau aimanté.
- Relais clefs. — Il y a 5 contacts clefs. — Au lieu d’employer 5 relais reliés chacun à un plot du distributeur et exigeant ainsi 5 plots, M. Munier, par un procédé fort simple, est arrivé à réduire le nombre des relais à 4 et celui des plots à 2 seulement.
- La figure 3 indique le montage des relais clefs. R2, R3) R„ et R5 sont les 4 relais. Les contacts 2, 3, 4 et 5 sont établis par les vis V et les armatures (*). Le contact 1 est différent : il est constitué par les 4 contacts C placés en série. Ces contacts C, contrairement aux autres, sont normalement fermés, mais dès que l’une quelconque des 4 armatures se soulève, la communication avec le
- (!) Dans la réalité ces contacts se font par des ressorts spéciaux que rious avons omis pour là clarté du di.-lgrâtrimê
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- secteur I est coupée. En se rapportant à la figure 2, on voit donc que pour imprimer les 6 lettres du premier groupe, il suffit de faire fonctionner l’ün des 6 relais lettres, à l’exclusion des relais clefs.
- La figure 3 montre également comment le nombre des plots clefs du distributeur a été réduit à 2 pour les 4 relais. De chaque plot part un circuit comprenant deux relais embrochés. Les communications sont établies avec les bobines de telle sorte que l’une des armatures se soulève quand le courant est dans un sens ( + , par exemple), et l’autre quand le courant est sens inverse (—). Suivant que le balais du collecteur amènera sur le plot 2, par exemple, un courant (-J-) ou (—), ce sera le relais R., ou R5 qui fonctionnera.
- Relais lettres. — Par une disposition analogue, le nombre des plots lettres est réduit à 3 pour les 6 relais lettres. Cela porte à 5 le nombre des plots de travail par appareil sur le distributeur.
- Décharge de la ligne. — Dès que la ligne, sur laquelle on opère, atteint une certaine longueur, il devient nécessaire de mettre cette ligne à la terre, après chaque émission de courant, pour éviter que les queues de courant, provenant de la décharge de la li&ne, ne viennent agir sur l’organe récepteur suivant. En d’autres termes, si un courant a été amené par le bras du distributeur (du poste d’arrivée) sur le plot n° 1, par exemple, il faut que toute charge provenant ds ce courant ait disparu, au moment où le bras arrive sur le plot suivant, afin que les organes en relation avec ce plot ne fonctionnent pas accidentellement.
- Nous venons de voir que le nombre de plots de travail utilisés s’élève à cinq ; si pour décharger la ligne, on intercale un plot de mise à la terre, on arrive à un total de dix plots par appareil. Ce total est réduit à 7 plots seulement; voici par quel moyen.
- L’ensemble des plots affectés à Un appareil forme dans chaque distributeur deux séries bien distinctes : l’une, composée de deux plots et destinée aux relais clefs ; l’autre composée de trois plots, et destinée aux relais lettres.
- Un des points caractéristiques du système qui nous occupe, c’est que par lettre à transmettre, ott ne fait jamais plus d’une émission à la fois
- dans chaque série. C’est ce qui a déjà permis de placer deux relais sur le même plot.
- Dès qu’un relais a fonctionné, on sait par conséquent que l’on n’aura pas besoin, pour la formation de la lettre des autres relais de la série. On a donc muni tous les relais, sauf ceux qui correspondent aux derniers plots de chaque série, de contacts destinés à mettre à la terre, le ou les plots qui suivent dans la série, dès que l’armature est soulevée.
- De la sorte si l’effet du courant se prolonge après que le balais a quitté le plot visé, l’écoulement se produira directement dans le sol sans circuler dans les autres relais.
- Rappel des armatures. — Lorsqu’un relais a fonctionné, il est nécessaire de ramener mécaniquement son armature en contact avec les masses polaires. Cette opération a lieu au moment où l’électro-imprimeur déclanche pour produire l’impression. Le levier d’échappement est muni d’une goupille en ivoire, laquelle, lorsque le levier est dans la position de repos, maintient un petit ressort éloigné d’une vis de contact. Dès que le levier est soulevé, ce qui a lieu quand l’électro-im-primeur déclanche, le contact s’établit entre le ressort et la vis, et un courant est lancé dans un électro-aimant ordinaire. L’armature de celui-ci est muni de doigts qui ramènent en contact les armatures des rélais.
- Les relais et l’électro de rappel sont montés sur un socle dit boîte de relais. Il y a deux groupes de relais; l’un contenant les 4 relais clefs, l’autre les 6 relais lettres. Chaque groupe a son électro de rappel. Comme il n’y a qu’un relais par groupe qui fonctionne à la fois, les électros de rappel n’ont jamais plus d’une armature à ramener. Les boîtes de relais sont généralement disposées sur des supports derrière l’appareil, mais cependant à proximité de la main.
- On a résumé dans la figure 4 le montage de différents organes que nous venons de décrire» Cette figure 4 donne les communications théoriques d’un secteur de réception. On se rendra beaucoup mieux compte ainsi de l’ensemble des opérations qui déterminent l’impression d’une lettre.
- Manipulation. — La manipulation se fait à l’aide du clavier Hughes ordinaire) qu’on approprie à
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- la transmission multiple. Bien que pour certaines lettres on soit obligé d’émettre deux courants, on n'a néanmoins jamais besoin d’abaisser plus d’une touche à la fois. L’alphabet Munier est le même que celui de Hughes, et les mêmes touches produisent les mêmes lettres dans les deux systèmes. Comme on ne transmet qu’une
- seule lettre par tour, la manipulation est réduite à sa plus simple expression.
- Un frappeur de cadence, mû par la roue des types, indique l’instant où il faut appuyer. Mais puisqu’on n’a pas de combinaisons à faire, ce n’est pas une gêne d’observer un rhytme et en moins d’une demi-heure d’exercice un employé
- -41'1'l'h
- Pile locale î"~~~~T Relais
- Fig. 4.— Appareil multiple imprimeur/ J. Munier. Communications théoriques d'un secteur de réception
- habitué au Hughes, peut déjà manipuler au multiple Munier. Les mêmes employés conviennent aussi pour les deux systèmes Hughes et Munier.
- La disposition du clavier est la suivante : Sous chaque touche se trouve, suivant le cas, un ou deqx ressorts. Chaque touche est garnie dans la partie inférieure d’un têton cylindrique isolant par lequel on peut presser le ou les ressorts, sur l’une ou l’autre de deux réglettes métalliques en
- relation, l’une avec une pile (+) dont le zinc est à la terre, I’autré avec une pile (—) dont le cuivre est à la terre. Les ressorts de chaque touche sont reliés aux plots du distributeur qui doivent contribuer à la formation de la lettre correspondante.
- Les plots en relation avec les ressorts du clavier sont dit de transmission.
- Ils sont identiques aux plots de réceptions ; il y
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- 5Ç3
- a deux plots pour actionner les relais clefs et trois pour les relais lettres. Le tableau (fig. 5) donne
- Plots clefs Plots lettres
- BL lettre VP. —
- A '2c. +
- B // —
- c v, +
- 0 V/ // —
- E 77 77 +
- F '7, 7/ —
- 0 // -f
- H 1 - +
- J /V // —
- K 77 +
- L 77 /2 —
- M '/ +
- N —
- 0 y A/ // +
- P py —
- a + 1
- R '// 7V
- s PP (2 +
- T v, '7- —
- U 7/ éP, +
- V // Y> —
- B l. chiffre Py +
- É 7/ /-¥
- X '7, , +
- Y 7/ —
- Z 77 w. jt
- Fig. v
- en regard de chaque lettre le sens du courant et le plot sur lequel le courant est émis. Ce tableau complète suffisamment les explications.
- (A suivre.) P. Samuel
- LA THÉORIE MODERNE DE LA CONSTITUTION DES SOLUTIONS ÉLECTROLYTIQUES (Suite) (!).
- XXVII
- Différentes méthodes de détermination de la force des acides. Expériences d’Ostwald.
- Après avoir exposé les rapports réels des vitesses de réaction et des états d’équilibre, il nous reste à jeter un coup d’œil sur les relations qui existent entre ces divers phénomènes. Les forces relatives des acides, déterminées à l’aide des conditions d’équilibre (2) sont, à très peu de chose
- (l) La Lumière Electrique, vol. XXXIII, p. 458.
- (*) Parmi celles-ci, citons, outre le partage des bases relaté plus haut, la dissolution, sous l’influence de différents acides, des sels de chaux peu solubles (oxalatesj étudiée par Ostwald.
- près, proportionnelles à leurs degrés de dissociation. Le quotient de la vitesse de réaction lors de l’inversion, par la concentration qui varie entre des limites très rapprochées pour le même acide, est aussi proportionnel au degré de dissociation de l’acide. Ces deux méthodes de détermination de la force d’un acide fournissent donc les mêmes résultats. 11 en est de même lorsqu’on fait usage d’une autre vitesse de réaction, pourvu qu’il ne se forme aucun électrolyte modifiant la force de l’acide, ce qui a lieu lors de la catalyse de l’acétate de méthyle par leS acides, par exemple.
- Les réactions qui forment des électrolytes très dissociés (par exemple la transformation de l’acé-tamide) sont très différentes. Dans ces cas l’action des acides faibles est diminuée fortement par l’élecirolyte nouvellement formé, et cet abaissement est d’autant plus accentué que l’acide est plus faible. Ainsi, la série des acides, au point de vue de leur force, ne se trouve pas modifiée, mais elle est au contraire mieux précisée. Nous voyons donc que, dans tous les cas où on cherche à déterminer la force d’un acide à l’aide de l’intensité d’une réaction ou d’un rapport d’équilibre, on peut grouper ceux-ci suivant une même série, d’après la quantité de H dissocié par unité de volume. On avait déjà trouvé autrefois que cette série est invariable et c’est surtout Ostwald qui a confirmé ce fait par un grand nombre d’expériences (* *).
- XXV11I
- Chaleur de neutralisation des acides. Expériences de Thomsen et Berthelot.
- On peut aussi calculer, à l’aide de la théorie de la dissociation, la chaleur dégagée par l’action chimique entre deux électrolytes; le plus important de ces phénomènes est la neutralisation des acides par les bases. Considérons un acide fort (HCl) et une base analogue (Na OH) et supposons les complètement dissociés.
- Si on les mélange, il se produit de l’eau et un sel (Na Cl) que nous admettrons aussi complètement décomposé en ses ions. Dans ce cas on a
- (') Pour les réactions produites par les bases, dont une seule, la saponification des éthers, a été étudiée, on trouve ainsi que la série des vitesses de réaction est la même que celle des degrés de dissociation (Ostwald).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- donc, avant le mélange, Na + HO + H + Cl et après Na + Cl + H20. 11 s’est donc formé HaO non dissocié par l'union des deux ions H et OH. Ce phénomène dégage une certaine quantité de chaleur que nous nommerons la chaleur de dissociation de l’eau.
- En réalité, l’acide HCl n’est qu’en partie dissocié (dt = degré de dissociation) ainsi que la base et le sel (d2 et d3). Désignons par Wi, W2 et W3 les chaleurs de dissociation correspondantes, rapportées à la formation de 1 gramme molécule, et soit X celle de l’eau; nous pouvons ramener, de la manière suivante, ce cas au précédent :
- 1) Supposons que la portion (1 —dt) non dissocié de l’acide soit amenée à une dissociation complète; la chaleur nécessaire est (1 —d,) W,.
- 2) En faisant de même pour la base, on doit employer une quantité de chaleur égale à
- (i-rf*)W2.
- 3) En mélangeant l’acide et la base complètement dissociés, on obtient un sel ent'èrement dissocié, et de l’eau; ce ci produit une chaleur X.
- 4) Le sel dissocié se transforme en (1 —d3) non dissocié, en dégageant (1 — d3 W3) calories.
- La chaleur de neutralisation dégagée pendant cette réaction est donc :
- N *=> — (1 — di) Wj — (1 — d2) Ws + X + (1 — d3) W3 v33)
- Les valeurs de d se calculent à l’aide des conductibilités des électrolytes; pour calculer N, il faut encore apprendre à déterminer les W.
- On démontre, dans la théorie mécanique de la chaleur appliquée aux gaz, le théorème suivant. Quand un gaz AB est décomposé en ses deux éléments A et B, si P désigne la tension partielle deAB,/>i cellede A et^>2celledeB, lachaleurde dissociation W qui est égale à la chaleur deformation de AB, est donnée par la formule :
- , , p\ pi ('
- ' d log. nat. —-
- W = 1,945 T*----- —dt _ J4)
- (>) T désigne la température absolue ei W est exprimé en petites calories.
- Les mêmes lois sont applicables aux solutions si l'on substitue à la tension du gaz la tension osmotique (= RCT, R étant la constante 84 700, C la concentration en grammes molécules par centimètre cube et T la température absolue). Comme nous connaissons pour chaque solution le nombre de ions contenus dans l’unité de vblume et que nous pouvons ainsi calculér la tensibn osmotique des ions* et des parties non dissbciées,
- il est facile de trouver la valeur de
- En
- faisant ce calcul pour deux températures, on ob-yj i0£r hh
- tient ë P pour la chaleur de dissociation.
- dt
- C’est dans ce but que j’ai déterminé, à delix températures, le degré de dissociation dé quelques électrolytes. *
- Les valeurs absolues des chaleurs de «Association sont presque toutes faibles pour les sels formés par les acides forts monovalents 4Vec les bases correspondantes (-f-140 cal. pour Na Cl,
- — 300 cal. pour Kl, -}-470cal. pour K Az03), elles sont un peu plus élevées pour les sels des acides faibles (-j-530 pour Na Fl, -f-690 {jour le propionate de soude, -j- 1140 pour le butÿrate de soude) ainsi que pour les acides forts et les bases fortes (—740 pourHAz03, —670 pour Na OH) et les valeurs absolues sont maxima pour quelques acides faibles (—2960 pour H Fl, —3630 pour HO PhO H2, —2240 pour CHCI2ÇOOH,
- — 1820 pourH0 PhOj, -f- 1040pour C2H1(CbOH2). J’ai calculé, à l’aide de ces nombres, qiielques
- chaleurs de neutralisation et j’ai comparé ces dernières avec les observations de Thomsen et de Berthelot.
- Afin de supprimer des chiffres inutiles, N est exprimé en grandes calories.
- N à 2i’,5 C
- Calculé Observé Différence
- Acide chlorhydrique 13,70 >3,74 + 0,04
- — bromhydrique <3,76 >3,75 —- 0,01
- — azotique 13,81 13,68 — 0,13
- acétique • >3*07 >3,3° + 0,23
- -- propicnique , 13,40 13,48 -j- Ojo8
- butyrique • >3,75 >3,80 + 0,05
- socciiiique . 12,24 12,40 f- Oj tô
- — dichloracétique 14,98 14,83 — 0,15
- — orthophosphorjque... • >4,9> 14,83 — 0,08
- — hypophosphorique .., , 15,46 15,>6 — 0,30
- — fluorhydrique 16,12 16,27 + 0,15
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
- 565
- La chaleur de dissociation de l’eau a été supposée ici égale à 13,52 calories.
- Pour le calcul on a admis que les solutions mélangées des acides et de la soude caustique contenaient en 3,6 litres une gramme-molécule, conformément aux circonstances dans lesquelles ont été exécutées les mesures de Thomsen.
- La concordance est bonne, car les erreurs d’observations atteignent o, 1 calorie.
- XXIX
- Coefficients négatifs de température (Arrbenius).
- On peut tirer de la théorie de la dissociation une conséquence tout à fait inattendue sur la valeur de la variation des conductibilités avec la température.
- Considérons un acide assez peu dissocié (a étant son degré de dissociation) pour que 1 — a puisse être remplacé par 1 sans erreur notable. Pour un volume constant et une température variable, on a :
- a*
- d log. nat. ;-— = constante X dt (35)
- (1 — a) d
- ou approximativement :
- 2 d log. nat. a = constante x dt = —2 b dt (36)
- La constante de cette équation est d’autant plus grande que la chaleur de dissociation est plus élevée ; elle est presque toujours négative (c'est pour cela que nous l’avons posée = — 2 b).
- Soient A la limite de conductibilité moléculaire de notre acide à t, et (3 le coefficient de variation avec la température de cette conductibilité limite, de sorte que la conductibilité limite à la température t, soit égale à A [1 — P (U — /.)].
- La dissociation à la température t, est
- et, d’après (36), comme la conductibilité moléculaire (X) est égale au produit de degré de dissociation par la conductibilité limite k t, on a
- X, est maximum quand
- [1 + p(*i —*,)]*-p _ 09}
- Au-dessus de la température/, ainsi déterminée, la conductibilité devra diminuer quand la température augmentera. Afin que (t, — t0) soit petit ou en autres mots que le maximum de la conductibilité soit atteint à une température relativement basse, il faut que la constante b soit grande, c’est-à-dire que le corps possède une grande chaleur de dissociation négative. De tous les acides étudiés, le plus favorable à ce point de vue est HO Ph OH3. J’ai trouvé pour une solution de la concentration 1,014:
- t = 39 44 49 54 59 65 71 79 91
- k, = 1182 1198 1202 1206 1202 1195 1181 1152 1099
- L’acide hypophosphorique présente donc une conductibilité maxima à 54 — 550 C. J’ai trouvé de même un maximum à 74 — 75°C pour H3 Ph 04 en solution trinormale. On calcule aisément que celui de H Fl est à 540, celui de CH Cl2 COOH à 8i°. Au-dessusde ces températures, les coefficients sont négatifs.
- II existe donc des électrolytes dont les coefficients de variation de la conductibilité avec la température sont négatifs ce qui est contraire aux anciennes théories.
- XXX
- Thermo-neutralité des solutions salines (Hess)
- La valeur absoluedes chaleurs de dissociation (W) des électrolytes très dissociés (sels, acides et bases forts,) étant très faible, ainsi que la partie non dissociée (i —d), les termes (1 — d) W disparaissaient à côté du terme X dans l’expression (33) de la chaleur de neutralisation de ces acides et bases. La chaleur de neutralisation de tous les acides forts par des bases fûtes est donc a peu près la même (13,7 à 13,9, Thomsen) et diffère peu de la chaleur de dissociation de l’eau (13,5). De même, si l’on fait réagir l'un sur l’autre deux sels fortement dissociés (les sels qui se produisent le seront aussi) la chaleur de réaction est a peu près nulle. Ceci a été constaté il y a une cinquantaine d’années par Hess, Favre et Silbermann, et cette particularité qui est une conséquence directe de la théorie de la dissociation a été nommée la « thermo-neutralité des solutions salines »,
- [1 + p (*!-*.)]
- 08)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- XXXI
- Diffusion des solutions salines (Nernst)
- Nous avons vu précédemment que les solutions salines font exception à la loi de Vant Hoff et qu’on peut expliquer ce fait en supposant une dissociation partielle de ces sels. D’après cette hypothèse, les produits de décomposition doivent diffuser avec des vitesses différentes. Si ceux-ci sont chargés d’électricité (comme les ions) l'un d’eux, (H de H Cl p. ex) diffusera plus [vite que l’autre dans l’eau environnante. L’eau sera alors chargée de l’électricité (positive) accompagnant le ion qui aura diffusé le plus vite, et la solution renfermera de l’électricité contraire, (négative). Par suite de cette électrisation le ion (H) allant le plus vite, sera retenu par des forces électrostatiques tandis que l’autre (Cl) sera repoussé hors de la solution et l'état stationnaire se trouvera réalisé lorsque les charges seront suffisantes pour faire diffuser les deux ions avec une vitesse égale. L’analyse montre que la partie du ion (H) qui va plus vite est de beaucoup trop insignifiant pour être découvert par des moyens chimiques ordinaires; ce qui est aussi en concordance parfaite avec l’expérience. L’explication détaillée de ce phénomène est due à Nernst.
- Considérons une solution très diluée dans laquelle on puisse admettre sans grande erreur que l'électrolyte soit entièrement dissocié. Les deux ions diffusant finalement avec une vitesse égale, on peut les envisager comme formant un seul système. La charge positive de l’un étant égale à la charge négative de l’autre, l’action électrostatique sur le ion positif est égale et opposée à celle qui agit sur le ion négatif et le système des deux ions ne subit aucun mouvément du fait des forces électrostatiques. La seule force active est la tension osmotique de la solution, qui est analogue à la pression avec laquelle un gaz est poussé dans un espace où l’on a fait le vide.
- Lorsqu’un corps est mis en mouvement par l’action d’une force, sa vitesse (lorsqu’elle est devenue constante) est égale au quotient de cette force par le frottement du mobile qui aurait une vitesse égale à i. Le frottement de notre système est la somme des frottements des deux ions. On sait, d’après les recherches de Kohlrausch sur la conductibilité, quelle est la vitesse d'un ion se déplaçant sous l’action d’une force électromotrice
- donnée, et on peut calculer le frottement de ce ion dans l’eau, comme l’a fait aussi Kohlrausch.
- Soient Rj et R2 les frottements ainsi trouvés pour les deux ions d’un sel dissocié, P la tension osmotique dans une section du liquide et Pa la tension dans une section distante de i centimètre. Si nous admettons que la concentration est plus forte de i unité dans la première section que dans la seconde, I# vitesse de déplacement de i gramme molécule du sel est
- P- Pi Ri + Rî
- On nomme celle-ci la constante de diffusion. D’après cette formule cette constante de diffusion peut se calculer à l’aide des tensions osmotiques et des frottements des ions qui sont connus, et on peut vérifier les résultats ainsi obtenus. Voici les chiffres trouvés par Nernst pour les électrolytes du type IJ.
- Constantes de diffusion à i8" C.
- obs, cale.
- Acide chlorhydrique.......
- — azotique..............
- Potasse caustique.........
- Soude — ........
- Chlorure de sodium........
- Bromure — ........
- Iodure — ........
- Azotate — ........
- Formiatc — ........
- Acétate — ........
- Benzosulphonate de sodium
- Chlorure de potassium.....
- Bromure — ....
- Iodure — ....
- Azotate — ....
- Chlorure d’ammonium.......
- — de lithium..........
- Bromure —
- Iodure — ........
- Nitrate d’argent..........
- 2,30 2,49
- 3,22 2,27
- 1,85 2,10
- 1,40 «,45
- I ,08 1,12
- 1, 10 i,<3
- 1,05 1,12
- 1,0 3 1,00
- o,95 o,95
- 0,78 o,79
- o,74 o,74
- 1,29 i,47
- 1,40 1,48
- 1,34 i,4»
- 1,22 1,38
- 1,3° ',44
- o,97 0',92
- 1,05 o,93
- o,94 o,93
- 1,27 1,25
- La concordance doit être envisagée comme étant très bonne car les mesures ont été faites par différents observateurs et les chiffres diffèrent souvent de 20 o/o entre eux.
- Le coefficient de variation de frottement des ions avec la température est en moyenne de — 0,022 par degré et celui de la tension osmotique de 0,003 Par degré à i8°C. L’augmentation de la vitesse de diffusion serait donc de 0,025 de sa valeur par degré à sa température, il a été trouvé
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ ~ " 567
- de 0,026 par différents physiciens, cette moyenne coïncide très bien avec la valeur théorique.
- XXXII
- Explication des courants de concentration (Helm-holt%, Nernst). — Si l’on met une solution de Na CI en contact avec de l’eau et si l’on plonge dans chaque liquide une électrode impolarisable, on observe au galvanomètre un courant allant, dans le liquide, de l’eau à la solution de Na Cl. Ceci provient du fait que le frottement du ion Cl dans l’eau est plus faible que celui du ion Na, ainsi que l’ont prouvé les mesures deKohlrausch. Ces deux ions (qui se trouvent à l’origine en égale quantité dans la solution) sont chassés dans l’eau par la même tension osmotique ; il passe donc par unité de temps un plus grand nombre de ions Cl qui communiquent leur électricité négative à l’électrode de l’eau. Un courant négatif se dirige donc de la solution dans l’eau, et un courant positif dans le sens opposé.
- L’intensité de ce courant de concentration peut être calculée, comme l’a montré Helmholtz, à l’aide des tensions de vapeur des liquides en contact, et des frottements des ions. Nernst l’a déduite de la tension osmotique (qui est proportionnelle à la tension de vapeur). Cette dernière méthode a l’avantage de permettre de se représenter les forces qui mettent l’électricité en mouvement. On peut du reste l’employer dans bien des cas où les méthodes anciennes font défaut.
- Les différentes applications des déductions théoriques de Nernst n’étant pas encore publiées, nous ne croyons pas pouvoir les décrire ici.
- XXX111
- Relations entre la conductibilité et la constittition chimique des acides (Ostwald).—Ostwald a trouvé des faits très importants dans ses longues recherches sur les relations entre la constante de dissociation et la constitution des acides, et il est possible d’obtenir par l’étude de la conductibilité des renseignements plus décisives que par les méthodes physiques appliquées jusqu’ici sur le groupement des atomes dans les molécules des acides organiques (le problème capital de la chimie organique moderne). En général, la force d'un acide est augmentée par la substitution de H à certains radicaux (par exemple N02, OH, Cl.
- Br, etc.), et elle est diminuée par la substitution de H à d’autres radicaux (par exemple NH2, CH2, etc,), La place nous manque pour pouvoir étudier cette question.
- XXXIV
- Nous avons cherché à exposer dans ces articles les conséquences des nouvelles hypothèses ( 1886-1887) sur l’état des corps dissous et en particulier sur celui des électrolytes. Les méthodes employées pour essayer de résoudre les différents problèmes qui se présentaient sont, pour la plupart, analogues à celles qui sont employées dans les sciences physiques, mais les résultats diffèrent de ceux que l’on obtient ordinairement en physique.
- Cette, science s’occupe surtout des propriétés les plus diverses d’un certain nombre de corps, tandis que la chimie, suivant une voie opposée étudie sur une quantité de substances, un petit nombre de propriétés.
- Au point de vue de la quantité des corps étudiés, les recherches développées dans ces articles rentrent certainement dans le domaine de la chimie, mais les physiciens, aussi bien que les chimistes et les physiologistes, ont concouru au développement des idées exposées.
- Les problèmes que nous avons traités se rattachent à une zone intermédiaire très peu étudiée et qui se trouve, à plusieurs points de vue, à la limite des sciences cultivées depuis longtemps. Ces circonstances éminemment favorables permettent d'étudier sous toutes ses faces cette branche intermédiaire et ceci explique le développement rapide qui en a été la conséquence et qui espé-rons-le, continuera à progresser.
- SVANTE ARRHENIUS.
- LES PONTS ROULANTS DE L’EXPOSITION
- Une application intéressante de transmission de force par l’électricité est, sans contredit, celle qui a été faite aux passerelles roulantes qui cheminent parallèlement à une hauteur de 7 mètres environ au dessus du plancher de la galerie des machines. —
- L’aspect général du Palais des machines, tout comme celui de sa congénère la tour Eiffel a été
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- 568
- LA LUMIÈRE ËLECTRIQtm
- vülgàflsê par le dessin, la photographie et aussi par des représentations picturales. 11 n’est pas té-rriërâire d'affirmer que cés grandioses images parlantes aux yeux sont connues à peu près du monde entier. Cette propagande nous met à l’aise et nous dispensera d’entrer dans de longs développements pour poser nos ponts mobiles sur
- leur support.
- Quatre lignes d’arbres de transmission régnent de part et d’autre de l’axe longitudinal de la galerie. 11 sont couchés sur des paliers reposant sur des colonnes géminées en fonte. Les chapiteaux de tes colonnes servent en même temps de sur-
- Fig. i
- race d’appui à des poutrelles en treillis de forme trapézoïdale (fig. i et 2) sur le sommet de chacune desquelles est établi un rail en forme de U renversée. C’est sur ces rails que roulent les galets du pont, la portée est de 18 mètres.
- Actuellement ces ponts sont employés au transport des visiteurs d’un bout de la galerie à l’autre. Leür Utilité ne se borne pas à ce service restreint. Ils ont servi, pendant la période d’installation des machines, à la manutention et la mise en place des lourdes pièces; ils seront également d’un puissant secours lors du démontage qui s’effectuera d’une façon rapide.
- Leur construction répond exactement aux diverses fonctions qu’ils ont à accomplir.
- Deux constructeurs ont été chargés de les installer : MM. Mégy, Echeverria, Bazan et Cie d’une patt, MM. Bon et Lustremant d’autre part.
- Ils présentent quelques différences dans là conception et l’exécution, nous lès décrirons Isolément.
- Pont roulant système Mégy et Cin. — La figure 1 en est une vue en élévation; une partie seulement a été représentée, l’extrémité où se trouve le mécanisme.
- La figure 2 est une vue en bout.
- La figure 3 une projection horizontale.
- Le pont se compose essentiellement de deux poutres principales AA en tôle et cornières supportant les rails de roulement du chariot B porteur de la charge.
- Ces deux poutres viennent s’assembler par leurs
- Fig. s
- extrémités aux deux sommiers latéraux CC formant caisson. La rigidité des assemblages est assurée par l’adjonction de larges goüsséts appliqués sur les brides supérieures et inférieures des poutres et des sommiers dont la hauteur est commune à cet endroit. Ceux-ci s’appuient directement Sur les quatre galets de trànslâtiôh du pont DD.
- A l’une des extrémités des poutres èt directement sur les sommiers se trouve le mécanisme des manœuvres, très condensé.
- La force motrice fournie par \in moteur électrique dont nous parlerons ultérieurement ést transmise au mécanisme des manœuvres par pignon et roue dentée, celle-ci donne par l’intermédiaire de deux engrenages coniques G et H le mouvement continu à un arbre général des manœuvres horizontal XV. C’est sur cet arbre que sont disposés les trois embrayages doubles, corn-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 569
- mandant la marché dans les deux Sens du levage de la charge, de l’orientation du chariot porteur et de la translation du pont.
- La Commande du double embrayage à frein système Mégy pour l’orientation du chariot por-teur de la charge se fait, dans un sens ou dans l’autre> par l’intermédiaire de cinq roues coniques O, des roues droites P et Q, cette dernière calée sur l’arbre de la noix à empreintes R qui reçoit la chaîne sans lin S dont les deux extrémités sont fixées au chariot porteur B.
- 'Entre les paliers L et M se trouve le double embrayage qui commande par l’intermédiaire de rôüès et pignons un double harnais efgh mis
- grenages droits les mêmes avantages de suspension de charge qu’avec les vis sans fin, écartant
- Fig.4
- cL
- Fig. 5
- &
- Fig. a
- alternativement en jeu par la grande et la petite vitesse, âu moyen de l’embrayage à griffe i, des roues j h du frein automatique d’arrêt marche droite et gauche l muni de son cliquet dormant, des pignons et des roues m, n, o, de la grande roue p, Cette dernière commandant la noix à empreintes q, sur laquelle passe la chaîne v pour le levage et la descente de la charge.
- La vitesse de descente de la charge, à la grande comme à la petite vitesse peut être supérieure à la vitesse d’ascension et dans telle proportion que l’on désire; habituellement la vitesse de descente est double de celle de montée.
- Le frein automatique d’arrêt, marche droite et gaUche, permet la montée, la descente et l’arrêt dü fardeau sans qu’on ait à manœuvrer aucun frein. Avec cet agencement, on obtient par en-
- les inconvénients des frottements considérables de celles-ci.
- Enfin, vers l’extrémité de l'arbre XY se place un troisième double embrayage de commande de la translation du pont dans les deux sens au moyen des roues coniques T, du pignon U et de la roue V, cette dernière calée sur l’arbre longitudinal V’ qui règne sur toute la longueur du pont et commande simultanément aux deux bouts les galets de translation D au moyen du pignon W et des roues Z calées sur les axes des galets.
- La commande des embrayages pour les différentes manœuvres du levage, de l’orientation et delà translation est produite par les trois leviersr s t actionnés directement par trois tringles à crémaillères t's'i' dont les pignons respectifs calés sur trois arbres concentriques mais distincts
- Fig. 9 et 8
- reçoivent le mouvement des trois volants de manœuvre u v x chacun par l’intermédiaire d’une roue et d’un pignon.
- Ces trois volants généralement manœuvres de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- la plate-forme du pont peuvent être munis de poulies à empreintes et être manœuvres à distance au moyen de chaînettes pendantes, soit de l’intérieur d’une cabine placée sous les poutres, soit du sol même.
- Embrayage frein système Mègy. — Nous avons souvent employé l’expression d’embrayage frein automatique. Cet appareil est extrêmement ingénieux, et doit retenir l’attention de l’ingénieur.
- Il est basé sur le principe suivant:
- Utiliser la pression normale produite par un ressort à lame plate de dimensions et de forme déterminées, et de l’adhérence qui en résulte contre la couronne intérieure d’une poulie dans laquelle il est enfermé pour produire un embrayage élastique ; annuler totalement ou partiellement la pression du ressort pour obtenir un débrayage complet ou partiel.
- Les figures 4 à 6 sont assez explicites pour permettre de |saisir le fonctionnement de l’appareil.
- a désigne l’arbre moteur sur lequel est monté l’embrayage.
- b manchon d'entraînement calé sur l’arbre a et portant les axes 0 0 des leviers // agissant sur le ressort à expansion, sur le pourtour de la lame de ressort est appliquée une bande de cuir.
- c boîte de transmission montée folle sur le manchon d’entraînement et offrant, à l'aide du plateau de fermeture c' boulonné sur la boîte, une large et solide base de roulement à double moyeu.
- Le pignon de transmission peut venir de fonte avec l’un quelconque de ces deux moyeux. C’est précisément le cas de la figure 8 qui montre le dispositif employé dans la circonstance.
- d ressort circulaire à expansion, garni de cuir à sa surface extérieure et entraîné par le manchon au moyen du taquet t rivé sur le milieu du ressort et engagé dans l’encoche du dit manchon.
- Le manchon d’entraînement est calé sur une clavette sur laquelle glisse, à frottement doux, le manchon de manœuvre m.
- f f leviers agissant sur les extrémités du ressort à expansion et munis, à leur bout libre, de galets de roulement g g.
- h aiguille pointue fixé sur le manchon de ma-nœuve m, qui, venant à s’engager entre les galets g détermine leur écartement et par suite le desserrage du ressort.
- L’arbre a, dans sa rotation, imprime son mouvement au manchon b qui, à son tour, entraîne le ressort et celui-ci, par son adhérence, fait parti-
- ciper à son mouvement la poulie folle avec toute la force dont il est capable.
- Si la résistance de la poulie à l’entraînement est supérieure à l’adhérence du ressort, celui-ci glisse et la poulie ne tourne pas.
- Quand on rapproche les deux extrémités du ressort, par l’insertion de l’aiguille h entre les galets de roulement des leviers de desserrage //; la pression diminue et finît par s’annuler complètement. Une fois le ressort tout à fait détaché de la poulie, elle est complètement libérée.
- Avec cet embrayage, on arrive à transmettre à volonté, par une manœuvre graduelle, une vitesse plus ou moins grande au fardeau, quelle que soit la vitesse du moteur.
- Quand on a deux marches opposées à exécuter comme cela arrive ici pour les diverses manœuvres du pont roulant, on dispose deux boîtes en face l’une de l’autre et manœuvrées par le même levier comme l’indique la figure 8.
- Lorsque le manchon de manœuvre m occupe sa position médiane, les deux ressorts sont dégagés, les boîtes c entièrement libres.
- Si, au moyen du levier, on éloigne le manchon m de l’une des deux boîtes, le ressort de cette boîte s’applique et embraye, tandis que l’autre ressort tout à fait ramené sur son manchon laisse sa boîte complètement libre.
- Le mécanicien, à l’aide de son levier de manœuvre, obtiendra à volonté, sans hésitation, la marche dans les deux sens des différentes manœuvres et tous les degrés de ralentissement nécessaires suivant les besoins.
- 11 est certain qu’une telle disposition se distingue par un caractère de grande originalité qui fait honneuraux conceptions mécaniques de M. Mégy,
- ' Pont de MM. Bon et Lustremant — Le pont construit par MM. Bon et Lustremant, comme tous les appareils destinés à la manœuvre des fardeaux, est pourvu de trois mouvements correspondant à trois fonctions distinctes : levage de la charge, son déplacement transversal au moyen d’un chariot porte crochet mobile sur le pont, translation longitudinale de l’ensemble.
- La charpente est constituée par deux grandes poutres, pleines, en tôles et cornières sur lesquelles roule le chariot; par deux poutres de trottoir en treillis reliées aux précédentes par des consoles et par deux autres poutres transversales reposant sur les galets de roulement.
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- 57i
- A une des extrémités du pont sont réunis les mécanismes des divers mouvements.
- La transmission de mouvement de la machine électrique réceptrice aux divers organes du pont s’opère exclusivement par friction plate (fîg. 10 et 11).
- L’arbre de la réceptrice prolongé à cet effet
- commande à grande où à petite vitesse, par l’intermédiaire de deux galets, un arbre sur lequel sont pris les trois mouvements.
- Cet arbre tourne toujours dans le même sens et l’embrayage de chacun des mouvements est obtenu, dans une direction ou dans l’autre, par un jeu de trois cônes de friction; l’un de ces cônes est
- TTntyrrrrr?
- Fig. 10 et 11
- calé sur un arbre du treuil, les deux autres sont calés sur un manchon tournant avec l’arbre d’emprise sur lequel il peut coulisser.
- En faisant glisser le manchon soit à droiie, soit à gauche, on amène au contact l’un des cônes du manchon avec le cône du treuil et celui-ci est entraîné dans un sens ou dans l’autre.
- Les leviers de commande des divers mouvements sont réunis dans une cabine en dessous de la charpente du pont, sous la main et à la vue du mécanicien conducteur.
- Terminons ce qui a trait à la construction des ponts proprement dit, par quelques indications de poids et de vitesse de translation,sur les rails.
- Le pont Mégy pèse environ 28 tonnes.
- Le pont Bon et Lustremant pèse 35 tonnes.
- La vitesse de translation du premier est de 0,65 m. par seconde pour la grande vitesse et 0,40 m. pour la petite vitesse. —
- Le second parcourt environ 0,50 m. par seconde.
- La longueur totale du trajet est de 340 mètres.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On accède aux passerelles par des escaliers et des ascenseurs situés à chaque extrémité de la voie ferrée.
- Poste central et ligne. — Les machines génératrices d’électricité sont abritées dans un pavillon situé dans la cour de Ja force motrice du côté de l’École militaire.
- Elles comportent deux groupes distincts : le premier est une machine Gramme, type supérieur, actionnée par un moteur Westinghouse.
- A la vitesse de 750 révolutions par minute, elle produit une force électromotrice de 220 volts et débite 25 ampères.
- Elle alimente une réceptrice Gramme de même type établie sur le pont Bon et Lustremant.
- Les constantes de la réceptrice sont, à peu de chose près, les mêmes que celles de la génératrice.
- Les machines génératrices et réceptrices du pont Mégy sont du système Miot ; nous allons en parler avec quelques développements.
- La ligne de chacune des machines est en partie souterraine et en partie aérienne. La portion souterraine qui va du pavillon jusqu’au centre de h galerie des machines est constituée par du câble sous plomb bien isolé ; la section de ligne aérienne se compose de deux fils de cuivre nu, courant le' long du rail et reposant de distance en distance sur des isolateurs en porcelaine.
- La prise de courant s'effectue sur chaque fil par un support vertical en bronze, fixé au pont, dûment isolé et portant à sa partie .inférieure une rainure formant crochet.
- Le fil repose sur le fond de la rainure qui est à un niveau légèrement supérieur à celui des isolateurs de telle sorte que le fil est soulevé au passage.du pont, la pression due à son poids suffit à l’établissement du contact avec le support.
- De chaque support part un fil allant au tableau de distribution et de là à la réceptrice.
- Le commutateur et le rhéostat du tableau de distribution permettent de régler l’intensité du courant, de l’interrompre ou de le rétablir à volonté.
- Machine dynamo système Miot. — Dans ce type de machine, la résistance de l’induit est réduite à la plus faible valeur, les spires sont à chaque révolution successivement mises hors de la circulation électrique; elles sont soumises de la sorte à un
- repos plus ou moins prolongé qui permet de diminuer l’élévation générale de la température,
- Au contraire, en laissant les fils induits atteindre le degré de température qu’ils sont susceptibles de supporter sans détériorations, la densité du courant qui les parcourt peut notablement s’accroître,
- Le circuit inducteur présente une propriété magnétique susceptible d’être ainsi formulée ;
- Quand un flux dfc force est fermé par un circuit, air et fer, pour chaque valeur du flux, la longueur du circuit air restant constante, il existe une section minima du canal d’air telle, que pour toute section supérieure, le flux reste constant, tandis qu’il diminue pour toute section inférieure.
- Ainsi, en considérant (fig. 12) un électro dont le flux serait fermé par une culasse laissant entre les faces des épanouissements un entrefer déterminé, on aurait pour une même excitation en désignant par
- g la section minima de l’épanouissement, h la densité correspondante du flux,
- S une section quelconque,
- H la densité correspondante du flux :
- Si
- S H = cr b = tp
- S><T
- et
- S H < a b < <f
- pour toute valeur de S inférieure à a. On peut donc dire que h est la valeur maxima de la densité du flux ® dans l’entrefer.
- Cette propriété appliquée au circuit magnétique des machines dynamos prouve que la surface des épanouissements doit être fonction du flux qui- le traverse et de la grandeur de l’entrefer, et, comme pour chaque valeur de © et de l’entrefer, il existe' une densité maxima du flux, il sera toujours préférable de prendre comme surface de l’épanouissement la section correspondante, au lieu d’adopter, ce qui est arrivé fréquemment, des épanouissements arbitraires.
- Aucune loi mathématique précise ne fait connaître cette section, mais dans la pratique on peut la fixer par des recherches où l’inductomètre magnétique que nous avons décrit dans un précédent article devient un précieux auxiliaire.
- On sait que la force électromotrice d’une dy-
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-
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 573
- rwrno à circuit ouvert peut être représentée par l'expression
- D’autre part, la longueur totale de fil sur le fer doux est donnée par la valeur:
- p=^HLcDN«
- (O
- 2 ic D n (L + <0
- (4)
- formule qui met en évidence tous les facteurs dont la puisance de l'induit est fonction et dans laquelle :
- H désigne la valeur de l’induction magnétique dans le fer doux.
- L désigne la longueur du fer doux,
- e — son épaisseur,
- n — le nombre de spires induites par unité de longueur,
- D désigne le diamètre de l’anneau,
- N — le nombre de tours.
- Parmi ces facteurs, H — N et « sont fixés à priori\n fixe en même temps la limite de réaction de l’induit et la dimension de l’entrefer. Au
- Fig. 13
- double point de vue magnétique et électrique, il y a intérêt à choisir n très faible et par conséquent à le limiter à une ou deux couches de fil sur l’induit. Les seules inconnues sont donc L, e et D qui sont sujettes à certaines conditions.
- D’une part, le diamètre no doit pas être trop grand, afin d’éviter des vitesses tangentielles exagérées. Pour la commodité de l’enroulement, on adopte un certain rapport entre les diamètres extérieur et intérieur du fer doux.
- On peut donc écrire :
- LcD=C
- O)
- P
- D — 2 e
- — K
- (2)
- 11 en résulte que le poids total de l’induit reste constant, quel que soit le diamètre, car, d’une part, le poids du fer doux est représenté par l’expression :
- P = 4 L e (D + c) ô (8 = densité du fer)
- qui transformée à l’aide des équations ( 1 ) et (2) devient :
- P = C 8 £1 -J- rc 1 j = constante
- qui transformée devient :
- / =2 7111
- [2 Ks C J- D» (K — on
- L 2 K P(K — 0 J
- (5)
- L’expression du troisième degré entre parenthèse croît avec le diamètre, jusqu'à un certain maximum et décroît ensuite ; mais dans les limites de diamètres correspondant à des vitesses tangentielles de 15 à 20 mètres, ses variations sont lentes et ne constituent pas pour les limites extrêmes de grandes différences.
- Par contre, le système inducteur qui constitue
- Fig. 13
- toujours la plus grande dépense de fer et de cuivre décroît proportionnellement à l’apgmentation du diamètre, comme section section de fer et de cuivre décroît proportionnellement à l'augmentation du diamètre, comme section de fer moins rapidement, au point de,vue de la dépense de cuivre.
- En général, les induits à grand diamètre donnent des machines à rendement spécifique élevé sans exiger une plus grande dépense de cuivre.
- Admettons que l’on ait fixé les dimensions de l’induit; on connaît la valeur totale du flux de force utilile 2 HLe qui doit traverser le fer doux et les entrefers. Comme dimensions d’épanouissement on choisit celles qui correspondent à la valeur maxima de la densité du flux dans l'entrefer; ou en d’autres termes, les épanouissements présenteront la plus fatble section compatible avec le flux de fort qui les traverse.
- Comme le fer doux et les épanouissements présentent une dimension commune L, c’est en définitive le plus petit développement choisi, en dési-
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- 574
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- gnant par e ce développement et H' la densité du flux dans l’entrefer, on a l’égalité
- H' e
- Dans ces conditions, le rapport — est le plus
- faible qui puisse être adopté.
- Deux cas peuvent alors se présenter.
- i° Le rapport du diamètre extérieur au diamètre intérieur peut être tel que l’épanouissement recouvre la presque totalité de l’induit (fig. 13).
- 20 Ce rapport peut être choisi de façon que les épanouissements ne recouvrent qu’une fraction plus ou moins étendue de l’anneau (fig. 14).
- Dans les deux cas, les poids de fer et de cuivre
- Fig. 14
- sont sensiblement les mêmes, tandis que dans le second cas le système inducteur est plus léger.
- Les machines Miot relèvent toujours du second cas.
- Toutes les spires situées dans les deux régions A B — A' B' ne concourant pas au travail produit; elles offrent donc une résistance inutile qui, étant supprimée, aurait l’avantage d’abaisser la température de l’induit et d’augmenter son rendement.
- Les spires situées dans les régions neutres sont alors rejetées de la circulation électrique, non pas par un court-circuit, mais en faisant entrer et sortir le courant par les points AB — A' B' par une dérivation sans résistance.
- La disposition théorique serait la suivante :
- Les épanouissements sont partagés en deux, chaque moitié ne fournissant que la moitié du flux total et sont ramenés vers les extrémités d’un même diamètre (fig. 15). Rien n’est ainsi changé à la puissance de la dynamo et l’étendue des régions neutres est restée la même.
- En plaçant aux points AB, A'B' deux balais réunis entre eux par un câble présentant une résistance nulle vis-à-vis des spires comprises entre les mêmes points, on crée ainsi dans les deux ré-
- Fig. 15
- gions neutres une dérivation à la circulation du courant général.
- Cette disposition n’est pas celle que l’auteur a adoptée dans la pratique; elle offre l’inconvénient d’exiger six frotteurs placés autour du collecteur, il est possible de réduire ce nombre de moitié.
- Type bipolaire à trois balais (fig. 16). — Les deux épanouissements de la figure 14, au lieu d’être symétriquement placés, sont ramenés l’un vers l’autre vers l’extrémité d’un même diamètre. Les deux régions neutres sont ainsi confondues èn une seule. Un balai formant l’entrée du courant, par exemple, est placé en C, tandis que deux
- Fig. 16
- autres balais reliés par un câble sans résistance sont placés en A et B et forment la sortie.
- Compensation du flux magnétique de l’induit (fig. 17). — Quand l’induit débite, le fer doux émet des lignes de force dont la position est fixe dans l’espace. Il en résulte sur toutes les spires placées
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5-5
- en dehors des épanouissements, dans la région neutre, une induction qui détermine une force électromotrice entre les balais A et B.
- Cette force électromotrice ne dépend que de la quantité de flux, entre ces deux points, qui varie proportionnellement au débit et an nombre n de spires par centimètre de longueur,
- Quand l’induit ne comporte que peu de fils, le flux de l’induit est extrêmement faible dans cette région,ainsi que la force électromotrice qui en découle; mais, dans tous les cas, il existe un courant qui se ferme directement sur lui-même entre les balais A et B et la portion de l’anneau comprise entre ces deux points.
- L’intensité de ce courant n’est pas de nature à échauffer les spires qu’il parcourt, car elle est bien inférieure à celle du circuit extérieur, mais comme il constituerait une perte d’énergie, on peut facilement ramener la région dans son état normal, par une compensation du flux de l’induit, dans la région qui doit être tout à fait neutre.
- Le flux magnétique de l’induit étant proportionnel au débit, il suffit de placer sur la région neutre un petit système inducteur excité en série dont la section est suffisante pour que les variations de son excitation donne un flux magnétique proportionnel et de sens inverse au flux de l’induit.
- En admettant que l’induit tourne dans le sens de la flèche F (fig. 17), les lignes de force de l’in-
- Fig. 17
- duit sont dirigées suivant les lignes pointillées. L’électro-compensateur est placé de façon que le pôle qui émet des lignes contraires à celles de l’induit, soit dans le voisinage du voisinage du balai A, en avant, dans le sens du mouvement, du pôle inducteur de signe contraire.
- Les épanouissements de l’électro compensateur
- sont à des distances différentes du fer doux, de telle sorte que le flux inverse des lignes de force de l’induit qui passe par la section de cet épanouissement, soit supérieur à celui qui traverse la sec-
- tion de l’autre pôle. Dans ces conditions, en désignant par
- q le flux dû à l’induit entre les points A et B.
- Q celui dû au pôle N du compensateur.
- Q' — P —
- On règle l’écart du pôle P de façon à obtenir l’égalité :
- Q — (Q' 4- q) = o
- Ce réglage est effectué une fois pour toutes, en écartant plus ou moins le pôle P du fer doux de l’anneau. On constate que le réglage est bon quand le courant qui traverse les deux balais A et B est égal au courant du circuit extérieur.
- L’électro compensateur n’a besoin que d’une faible aimantation et l’énergie qu'il absorbe est négligeable et inférieure à ceile qui serait perdue dans les spires de la région neutre.
- Type multipolaire. — Le type multipolaire est la réunion autour d’uu même induit de types bipolaires que nous venons de décrire. La seule diffé • rence consiste dans la disposition des régions neutres, au nombre de deux ou trois suivant le nombre d’inducteurs et qui s’étendent entre les pôles d’un même inducteur au lieu d’être situées en dehors (fig. 18).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Dans le cas du type à deux inducteurs, les deux électros sont symétriques par rapport à un diamètre et dans le cas de trois, par rapport à trois rayons divisant la circonférence en trois angles de i2Q°.
- Afin de n’employer que le minimum de balais, c’est-à-dire trois, les spires induites placées en des points symétriques sont réunies en quantité.
- Dans le type multipolaire, il y a également lieu de se préoccuper de l’induction du flux de l’induit sur les spires placées dans les régions neutres; mais par suite de la disposition même de l’induit, le flux qui résulte du débit est plus faible que dans le cas du type bipolaire, le courant intérieur qui se produit sous cette influence n’est pas de nature à déterminer un échaufifement dans les spires et peut d’ailleurs être annulé par un compensateur de faible puissance.
- M. Miot nous a communiqué les données suivantes sur ses machines :
- GÉNÉRATRICE Excitation en série
- Puissance normale.............. 21 000 watts.
- Tours.......................... 850
- Volts.... ) . 300
- Amperes. 70
- INDUCTEURS
- 620 spires enroulés en double, soit 310 spires en réalité par inducteur.
- En pleine charge......... 310 x 35 = 10 850 amp.-tours.
- Surfaces des épanouissements.,.,. 600 cm2.
- Champ correspondant à la pleine charge. 6 700 unités.
- Flux de force total............. 4020000
- Section des inducteurs.......... 2 x 20 x 8 = 320 cm2.
- Entrefer.................,...... 9>5 millimètres.
- induit ('tôle de 4/10 mrn.)
- Diamètre........................ 0,40 mm.
- longueur. ........20
- Section ..............2 x 20 x 6 = 240
- CUIVRE
- Poids de fil inducteur...........s. 80 kilos.
- Poids de fil induit.............. 16,8
- Poids total...................... 6oo
- Longueur avec poulie............. 1,00 m.
- Largeur........................... 0>8o
- Hauteur............................ °)^5
- Watts par kilo d’induit cuivre .... 1250
- Watts par kilo cuivre total......... 218
- Watts par kilo du poids total..... 35
- Résistance inducteur........o. 10
- Résistance induit.................. 0,15
- Résistancejtotale.................. 0,25
- Rendement électrique,.......... .....^-----ta 0,04
- 3QQ + 17)5 ’ ^
- Le pont roulant prend un travail électrique de 6 chevaux, au maximum.
- La translation s’effectue à une vitesse de q,6o par seconde et demande aux bornes de la réçep-tion en moyenne ioq volts et 35 ampères,
- Le poids du pont vide est de 27 tonnes- En pleine charge 37,’
- Par suite du travail demandé par Je pont, il suffit de faire tourner la généjatriçe à 500 tours.
- réceptrice (trois inducteurs) Excitation en série
- Puissance normale,.............. 15 400 watts.
- Tours............................ 850
- Volts............................ 220
- Ampères......................... 70
- INDUCTEURS EN FER FORGÉ
- Section inducteur, chaque.,...,..
- Spires de 40/10...................
- Excitation en charge....... 340 x
- 20 x 5 es iqo cm1,
- 340
- 23,3 = 7 922 amp.-tours.
- INDUIT
- Diamètre..................
- Longueur...................
- Flux de force total en charge
- Entrefer..................
- Diamètre du fil induit....
- 0,41
- 0,20
- 3,816,000 8 mm. 16/10
- CUIVRE
- Inducteurs.............................. 60 kilos.
- Induit........................... 10
- Poids total............................ 500
- Watts par kilo de cuivre induit... 1540
- Watts par kilo de cuivre total.... 220
- Watts par kilo du poids total. 30,8
- Flux de force total...................., 3,816,000
- Résistance totale à chaud.0,2
- Rendement électrique--------------------= 0,04
- 220 + 70 X 0,2
- La réceptrice sur le pont, fournit un travail largement suffisant à une vitesse de 500 tours, pour tous les besoins.
- E, Dueuppnné-
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- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ AUX CHEMINS PE FER.
- APPAREILS DE PROTECTION
- Les seuls avertisseurs électriques appliqués pour le signalement des trains sur les deux voies du Chemin de fer de l’Exposition sont du système que j'ai imaginé il y a quelques années; le fonctionnement en est très régulier.
- C’est le même type d’appareils que la Compagnie d’Orléans, après, les avoir mis en service depuis trois ans sur certains points de son réseau, se propose d’appliquer pour prévenir les passages à niveau el les bifurcations de l’arrivée des trains pu machines en des points déterminés de la voie.
- La Compagnie de Paris-Lyon-Méditerranée les utilise aussi dans le même but, ainsi que pour le contrôle de la vitesse des trains.
- 11 y a à considérer deux sortes d’appareils. Ils se complètent mutuellement ; l’un, le signaleur qui transmet le courant à l’instant même où le contact s’établit avec le train ; l’autre, le récepteur, qui indique, dans le poste d'aval ou d’amont, ou dans les deux à la fois, la position d'un train..
- Le signaleur. — Quelle que soit la voie, vignole ou à double coussinet, à traverses métalliques ou ligneuses, le montage du signaleur est le même et le fonctionnement aussi régulier.
- Prenons un exemple pour bien les faire comprendre :
- Si l’on suppose un bouton électrique relié à une pile et à une sonnerie, comme dans les installations ordinaires, au moment ou l’on appuie avec le doigt sur la touche d’ivoire du bouton, les deux lames de ressort intérieures, auxquelles viennent aboutir les deux pôles de la pile, se touchent. Le courant s’établit et dure tant que ces lames sont en contact. C’est ce même effet qui a lieu dans le signaleur.
- Urie des lames est lin rail quelconque de la voie courante, l’autre lame un contre-rail ou plaauede contact, placé parallèlement à 0,01 m. du rail et extérieurement à la voie.
- Cette plaque de contact est l’épanouissement du fil de ligne, venant du poste, qui doit être actionné.
- Quand par le passage d’un train ou d’une ma-
- chine, les bandages des roue$ touchent en même temps le rail et le contre-rail, parce que ce dernier est surélevé de o,«o6 m. environ, le train ne peut pas éviter la plaque. II faut que je contactait lieu autant de fois qu’il y a de roues en prise. Le circuit électrique se trouve fermé et il y a autant de déclanchements dans l’appareil récepteur, qu’il se produit de contacts métalliques; les interruptions sont très nettes. Elles se dessinent quand la roue abandonne l’extrémité du contre-rail.
- Le montage. — Les dispositions prises pour maintenir le contre-rail solidement sur les traverses, sont d’une grand simplicité.
- La plaque de contact en tôle d’acier de 0,004 m, à 0,005 m. est assujettie sur la moité de sa largeur et dans toute sa longueur sur une bande de caoutchouc, qui repose sur une longrine; EUe porte 5 boulons isolés dont 2 règlent sa hauteur.
- Elle est fixée sur une 2e pièce de bois, ou 2e longrine, qui maintient l’écartement des traverses à l’aide de tirefonds, *
- Sur cette plaque se trouvent deux fortes bornes en cuivre munies d’écrous et de contre-écrous, où l’on attache le conducteur métallique, qui passe en terre pour venir se rattacher au fil de ligne.
- Ce conducteur métallique est un câble sous plomb avec un fil de cuivre bien isolé à l’intérieur. Au lieu de le souder au fil de ligne, il est préférable de fixer sur un des poteaux télégraphiques une prise de courant.
- Le récepteur. — i° Le récepteur peut être une simple sonnerie de disque (modèle de chemins de fer). Dans ce cas, le signaleur indique le passage de chaque essieu. On peut compter le nombre de wagons, qui le franchissent.
- Un récepteur de cette sorte est installé dans le poste Saxby B de la gare de Paris (Compagnie d'Orléans), afin que les aiguilleurs soient toujours avertis du passage des trains ou machines au disque avancé, près duquel le signaleur est posé.
- 20 Le récepteur peut être un simple relai avec une sonnerie; c’est le cas de l’installation faite à Combes-la-Ville et à Bois-le-Roi (passages gardés, ligne de P.-L.-M);
- 3° Le récepteur peut être un indicateur avec disque, actionnant un cloche d’alarme. C’est ce dernier modèle qui est installé au chemin de fer
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- Decauville aux gares du Palais des machines, de là Tour Eiffel ou de la Concorde. 11 est à remarquer que ces récepteurs sont dépourvus de tout mou-ment d’horlogerie ; un simple électro-aimant, un voyant armé d’un disque, tel est l’appareil.
- C’est la chute du disque qui provoque le tintement de la cloche d’alarme.
- Si, au lieu d’un simple électro, on en a deux sur une même planchette, l’un des disques sera déclanché par le contre-rail en amont du poste, l’autre par le contre-rail en aval du même poste. On a donc ainsi la direction ou le sens de la marche des trains.
- C’est la grande simplicité de ces appareils qui en fait le mérite. Ils sont robustes et ne se dérangent pas.
- Sur le chemin de fer de l’Exposition, plus de 4000000 voyageurs ont été transportés sans accidents avec mes avertisseurs comme moyens de sécurité.
- Comme cette ligne accidentée de tunnels et de courbes n’a que quelques kilomètres, il a fallu appliquer un block-système très simple, mais absolu. Le nombre des trains dépasse 300 en 12 heures; comme il y a 7 voitures par train, remorquées par une machine, il y a donc chaque jour 7000 contacts électriques et par mois plus de 200 000.
- Tous les trains ou machines sont annoncés deux fois, i° au moment de leur départ, 20 à leur apparition en un point fixe de la voie.
- L’espace compris entre la gare et le passage a niveau voisin est donc une section bloquée.
- Dans chaque section au passage à niveau, le premier signal evpédié est donné par l’aiguilleur, à l’aide d’un bouton de sonnerie, qui vient actionner électriquement un relai ou récepteur. Le disque d’arrêt absolu tombç alors et la cloche d’alarme se met à tinter : on est donc prévenu qu’un train quitte la station ou le passage à niveau voisin.
- L’attention du garde-est appelée d’une façon certaine. Il peut prendre les mesures de sécurité préventives, afin que la voie soit libre, quand le signal de contrôle envoyé par le train lui-même se produira.
- Afin qu’il n’y ait pas confusion dans les signaux le préposé de la voie relève le voyant de son appareil récepteur, aussitôt que le départ du train lui est signalé par l’homme qui a manœuvré le bou-
- ton du poste expéditeur. La cloche cesse alors de tinter.
- Le service est organisé de telle sorte, qu’il s’écoule environ une minute entre les signaux envoyés par l’homme et ceux envoyés par le train, car les roues de la machine et des wagons, en passant sur le contre-rail isolé, produisent dans le poste d’aval une série de déclanchements électriques distincts, cjui durent pendant toutletemps qu’elles sont en contact avecle signaleur placé sur la voie. Il y a donc là un surcroit de sécurité, car un seul contact suffirait pour actionner le voyant dès la première émission de courant et mettre en mouvement le marteau de la sonnerie d’alarme.
- Dans le montage des postes, l’adjonction d’ün téléphone magnétique placé dans le cil cuit de ligne permet aux postes expéditeurs d’un train de savoir si le récepteur du poste correspondant a été actionné. C’est là un point essentiel, puisque ce montage ne nécessite qu’un seul fil de ligne et donne le contrôle, que le signal envoyé a été bien reçu. J’ajouterai qu’un galvanomètre intercalé en embrochage sur le fil de ligne permet de toujours vérifier l’isolation de la ligne.
- En résumé sans m’étendre davantage sur les applications multiples des avertisseurs électriques, il était utile de signaler le contre-rail isolé et le disque-relai de mon système comme d’un fonctionnement certain. Des expériences officielles ont été faites pendant 4 années sur les grandes Compagnies françaises. Le rapport de M. Walckemaer ingénieur des Mines, chargé du contrôle de la Compagnie de l’Ouest constate qu’au pont d’Asnières où il passe en moyenne 120 trains pendant l’hiver et 175 en été, soit une moyenne de 140 trains par 24 heures, les appareils expéditeurs et .récepteurs expérimentés du 2> février au 3 décembre ne se sont jamais dérangés.
- Du reste, on lit dans une lettre datée du 23 juin 1887, que M. Marin, Directeur de la Compagnie de l’Ouest m’a adressée :
- « En réponse à votre lettre du 12 courant, par laquelle vous me demandez de vous faire connaître les résultats obtenus avec les nouvelles plaques de tôle que vous avez substituées au contre-rail isolé, primitivement installlé par vous en avant du pont d’Asnières, à l’effet de signaler le passage des trains sur ce point, en actionnant un relai de sonnerie au poste n° 2 des aiguilleurs
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- de cette gare, j’ai l’honneur de vous informer que depuis le 25 février 1887, date de cette nouvelle installation, aucun dérangement ne nous a été signalé dans le fonctionnement des appareils ».
- E. de Baillehache.
- LEÇONS DE CHIMIE Ç).
- LES MÉTAUX (suite)
- ; Vanadium,
- Cinquième famille j Niobium,
- ( Tantale.
- Généralités.— Certains oxydes parmi ceux que forment les métaux de cette famille correspondent à la formule générale M2 Os, qui rappelle celle de l’anhydride phosphorique. Ces métaux sont rares et par conséquent ont reçues jusqu’à ce jour peu d’applications, à l’état d’éléments. Les composés du vanadium sont employés pour développer le noir d’aniline.
- VANADIUM
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, V = 51,3
- . . , , ( Chimique............ 51,3
- quiva en s j Électro-chimique.. 0,532 milligr.
- Isolé pour la première fois par Sefstrôm en 1830. On le rencontre à l’état de vanadate de plomb, associé au chlorure de plomb dans les scories d’affinage des fers de Taberg. On le prépare, en mélangeant l’acide vanadique au charbon, et en. faisant passer sur ce mélange, porté au rouge, un courant de chlore. Le corps résultant est un oxychlorure de vanadium d’où ce métal est retiré.
- Densité : 5,5. Il ne s’altère pas à la température ordinaire dans l’air sec ou humide. Il brûle vivement dans l’oxygène. L’acide sulfuiique concentré ne l’attaque qu’à chaud ; il est dissous dans l’acide azotique. Une lessive de soude ne l’attaque ni à froid, ni à chaud; il forme avec de la soude à l’état de fusion ignée du vanadate de soude. On le dose à l’état d’acide vanadique ou de sesquioxyde.
- (!) Voir La Lumière Electrique du 7 septembre 1889.
- Niobium et Tantale. — On trouve ces métaux dans les niobites et colombites du Groenland, à l’état de niobates et tantalates double de fer et de manganèse. Hatchett et Ekeberg, les premiers ont entrevu l’existence de ces métauy. M. Roscoé a fait récemment quelques recherches sur le niobium qui l’ont fait mieux connaître que son congénère, et ont mis en lumière quelques-unes de ses propriétés.
- Niobium. Nb = 94. — Diatomique comme ie tantale, alors que le vanadium est monoatomique. Densité 7,06. Il prend feu dans l’air et le chlore. Les acides chlorhydrique et nitrique, l’eau régale ne l’attaquent pas. 11 se dissout dans l’acide sulfurique concentré.
- . Zirconium,
- Sixième famille j Titane,'
- ( Etain.
- Généralités. — Le titane et le zirconium se rapprochent beaucoup du silicium par leurs propriétés physiques; l’étain, au contraire, présente les caractères physiques d’un véritable métal, mais d’un autre côté, il entre dans la formation de composés chimiques qui rappellent ceux du carbone et du silicium.
- ZIRCONIUM
- Poids moléculaire, inconnu. Poids atomique, Zr = 89,6
- Équivalents ) • ........44>&
- I Electrochimique.... 0,464 milligr.
- État naturel. — Isolé pour la première fois par Berzélius en 1824. Les minéraux du zirconium sont rares, Nous citerons le zircon ou silicate de zircone répandu dans les montagnes syénitiques de la Norwège, l’endialyte, la katapléite, la woéh-terite, etc.
- Préparation. — En attaquant par le potassium le fluozirconate de potasse. On peut également appliquer à l’extraction de ce métal toutes les méthodes qui se rapportent à l’aluminium, y compris l’électrotyse de son fluorure.
- Propriétés. — 11 prend feu, lorsqu'après avoir été chauffé dans le vide, à l’état de poudre, il est refroidi, puis projeté dans l’air.
- Les acides chlorhydrique, sulfurique, nitrique
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- 58®
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- l’attaqüent faiblement, même à chaud. L’acide fluorhydriqüe le dissout facilement à froid. La lessive de Soude ne l’âttaque pas. 11 est vivement attaqué par le chlore. On le dose à l’état de 2ir-cone.
- TITANE
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, Ti = 55
- - . , , ( Chimique.........25
- qu va en s j Électrochimique.... 0,259 milligr.
- État naturel.. — Découvert en 1791 par le pasteur protestant Gfégor. On le rencontre sous la forme d’acide titanique et de titanate de fer.
- Préparation et propriétés. — On le prépare en réduisant par le charbon l’acide titanique, ou en décomposant par le potassium le üuotitanate de potassium (Berzélius).
- Wehrlin et Giraud ont pu réduire également par le fer, le fluotitanate de potasse et obtenir ce métal. Il se produit sous la forme d’une poudre grise et amorphe. Il brûle à l’air, après avoir été chauffé; très vivement dans l’oxygène. 11 décompose l’eau à 100 degrés. L’acide chlorhydrique le dissout à chaud, 11 est très vivement attaqué par l’acide nitrique.
- On le dose sous la forme d’acide titanique.
- ÉTAIN
- Poids moléculaire, inconnu Poids atomique, Sn = 118
- „ . , . ) Chimique....,..... 59
- Equiva en s j Électrochimique.. 0,611 milligr.
- Ét\t naturel. — Connue depuis les temps les plus reculés; son minerai le plus abondant est l’anhydride stânniqUe ou bioxyde d’étain (Sn O2); c’est le seul exploité, dans le comté des Cornouailles, en Angleterre, en Bohême, dans les Indes, près de Nanfes, dans le Morbihan. L’étain sulfuré ou or mussif natif est plus rare et exploité dans les Cornouailles.
- Extraction. — Une des plus faciles. La gangue est aisément séparée du minerai; celui-ci est mélangé avec du charbon et réduit par la chaleur; i’étain très fusible, s’écoule facilement.
- L'étain ainsi produit contient des métaux étnn-gers comme le fer, le cuivre, le bismuth et d’autres corps composés comme l’oxyde, le sulfure d’étain. La plupart de ces impuretés sont élimi-
- nées en brassant avec des tiges de bois vert le métal en fusion.
- Propriétés. — Blanc comme l’argent, mou comme le plomb, très malléable. 11 devient cassant peu avant son point de fusion qui est de 230 degrés. Densité : 7,29. Chaleur spécifique ; 0,05323. Coefficient de dilatation ; 0,002193. Conductibilité : électrique 11,45 ; calorique 14,5 ; celles de l’argent étant*100. Constantes thermiques: minimum 60,2; maximum 22,1.
- 11 s’altère très peu à l’air à la température ordinaire. 11 s’oxyde au contact de l’oxygène lorsqu’il est en fusion et se transforme rapidement en acide stannique, lorsqu’il est porté au rouge vif. 11 se combine directement au soufre, ou sélénium, aux halogènes. II est attaqué par l’acide chlorhydrique; il se forme dans cette réaction du protochlorure d’étain. L’acide sulfürique agit peu sur lui; l’acide azotique l’attaque très vivement, en donnant naissance à de l’acide stannique.
- Analyse. — 11 fait partie du deuxième groupe analytique. 11 précipite par l’acide sulfhydrique et son sulfure est insoluble dans le sulfhydrate d’ammoniaque.
- On le dose à l’état d’acide stamique.
- Septième familie j ^rSellh
- Généralités. — Lorsqu’on considère les propriétés physiques et chimiques de ces deux métaux, on remaque entre elles de grandes anâ-logies. Leur volume atomique est sensiblement le même; en effet, si la densité de l’argent est 10,47, celle de l’or 19,26, par contre les poids atomiques sont pour le premier 107,93 et P°ûr le second 197, et le volume atomique de ces deux métaux est égale à 10,25.
- Ils se rendent tous les deux à l’état natif.
- ARGENT
- Poids moléculaire, Ag2 = 216 Poids atomique, Àg = 108
- Équivalents) Chimique....... 108;
- I Electrochimiqüe.. .* 1,118 milligr,
- État naturel. — Les principaux minerais d’argent sont : l’argent natif que l’on rencontre mélangé avec les autres minerais de ce métal ; (l’argent sulfuré (Ag2 S) le plus abondant le tous en
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- b8t
- Saxe, Bohème, Hongrie, dans l’Àmériqüe du Sud ; le sulfure doublé d’argent et de enivre ; les chlorure, bromure et lodure d’argent.
- ÉxtractIôn. — 11 existe un assez grand nombre de méthodes pour l’extraction de l’argent; avec les cuivres et les plombs riches on opère par coupellation.
- Avec ies minerais pauvres en plomb et en cuivre on se contente de retirer l’argent par une série d’opérations qui amène le métal à l’état de chlorure. Le chlorüre d’argent est réduit par le mercure et retiré ensuite par la distillation.
- A partir du moment où l’argent se trouve à l’état de chlorure nous croyons qu’on pourrait appliquer avec avantage pour Son extraction les méthodes électrolytiques.
- Propriétés physiques. “ Blanc, assez mou ; fusible à 1000 degrés; volatil entre 1500 et 2000 degrés. Densité : 10,47, chaleur spécifique : 0,05701. Il conduit la chaleur et l’électricité un peu mieux que le cuivre. À l'état de fusion, il absorbe une quantité d’oxygèhe égale à 22 fois son volume. Constante thermique 71,4.
- Propriétés CHIMIQUES. — Inaltérable au contact de l’air à froid et à chaud. Le soufré, le sélénium, les halogènes l'attaquent facilement, même à froid. L’acide sulfurique l’acide chlorhydrique l’attaquent difficillement, l’acide azotique est son meilleur dissolvant. Les alcalis fondus ont peu d’action sur lui.
- Analysé. — Il fait partie du premier groupe électrolytique ; on le dose par la méthode volumétrique à l’état de chlorure.
- . OR
- Poids moléculaire, Au* = 394 Poids atomique, Au = 197
- 6 ... \ Chimique.............. 197
- quiva en s j Éiectrochimique...,.. 2,042 niilligr.
- ÉttaT NATUREL. — On lé rencontre surtout à l'état natif ou allié aü cuivre et à l'argent. Il existe également des minerais d’or comme les tellurures
- de la Transylvanie, l’almagame de ChoCo dans la nouvelle Grenade, mais ils sont peu exploités.
- Extraction. — On l’opére industriellement en Australie ; dans l'Amérique du nord, en Californie dans la nouvelle Écosse, au Mexique ; dans l’Amérique du sud au Chili, dans la Vénézuela ; dans la Guyane Française ; la Nouvelle Zélande ; la Russie ; la Hongrie, etc.
- On traite les sables aurifères, privés d’autres métaux que l’argent, par le plomb. La masse piombeuse est soumise à la coupellation ; il résulte de cette opération un bouton d’or argentifère.
- La séparation de l’or et de i'argeht peut s'effectuer de deux façons ; par voie sèche, en faisant agir sur l’alliage du Chlore ahhydre qui attaque l’argent seulement, par Voie humide, au moyen de l’acide azotique qüî est sans action sur l'or.
- Propriétés physiques. — Doué d’un bel éclat jaune. Densités; fondu 19,258, écroui 19,367. C’est le métal le plus ductible et ie phls malléable.
- Coefficient de dilatation 0,0001466 , chaleur spécifique 0,0298. Conductibilités: calorique 98, électrique 75 ; celles de l’argent étant toO, Constante thermique 73,5,
- Propriétés chimiques, — 11 n’est altéré à aucune température par l’oxygène, l’air ou l’eau. Les acides sulfurique, chlofÿdrique, azotique sont sans action sur lui. 11 est attaqué par l’eau régale et le chlore sec, Les persulùires alcalins le transforment en sulfure. Il se combine à chaud avec le phosphore, l’arsenic, l’antimoine.
- Analyse. — il fait partie du second groupe analytique. 11 précipite par l’hydrogène sulfuré et son sulfure est insoluble dans le sulfhydrate d’ammoniaque.
- On le dose à l’état métallique,
- Adolphe_Minet._
- (A suivre).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Allemagne
- Indicateur de niveau d’eau de Duprè. — La maison Mixt et Genest, de Berlin, construit actuellement un indicateur de niveau d’eau dû à M. Du-pré, de Hagen, en Westphalie; Cet indicateur possède certains avantages particuliers dont on peut juger par la description suivante :
- Cet appareil se compose de deux organes : un
- Fig. 1
- organe de contact (fig. i)etun organe indicateur (fig. 2).
- L’organe de contact, possède sur un axe S une roue munie d’une chaîne actionnée de la manière suivante par un flotteur. Dans l’intérieur de l’appareil l’axe S porte une roue dentée qui agit sur deux colimaçons A et A1, montés sur un secondaire. Ces colimaçons sont disposés en sens contraire et se terminent en biseau.
- Chacun (les colimaçons détermine à chaque rotation l’établissement d’un contact de la manière suivante :
- Sur un axe mobile a est monté un levier coudé bd dont le bras horizontal est muni en b d’une
- saillie qui soulève le colimaçon a et le pousse latéralement ; l’axe a est pressé par le ressort / de gauche à dioite. Dès que le colimaçon A atteint le point b en tournant de droite à gauche le levier horizontal bd est soulevé et déplacé à gauche par l’extrémité en biseau du colimaçon. L'extrémité du levier b porte la goupille d qui toucherait le ressort c placé vis-à-vis si le levier b d n’était pas déplacé latéralement par le colimaçon A. Lorsque la saillie b est arrivée à l’extrémité du biseau du colimaçon, le levier âb retombe sur l'influence de la pesanteur et revient vers la droite sous l’action du
- Fig. 2
- ressort f\ dans ce mouvement, la goupille ^glisse sur le ressort c et ferme ainsi le ressort de la pile, ce qui produit un signal à l’appareil récepteur placé à l’extrémité de la ligne. Afin de donner au mouvement de retour du levier bd une lenteur suffisante pour que le contact entre d et c soit assez long, l’autre bras du levier coudé porte un secteur denté qui actionne un régulateur. Le colimaçon A1 agit de la même manière sur le levier de l’axe a1 lorsque le frotteur se meut en sens inverse.
- L’appareil récepteur (fig. 2) se compose de deux électro-aimants E et Et; chacune des armatures a et a4 est munie d’une crémaillère qui actionne une
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- JOURNAL UNIVERSEL “ D'ÉLECTRICITÉ
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- roue dentée. La crémaillère appartenant à l’électroaimant E agit sur la roue s et celle qui appartient à l’électro-aimant E' agit sur la roue s5. Ces roues commandent directement deux autres roues dentées Si et s4 qui elles-mêmes engrènent avec le pignon m. L’axe de ce pignon commande l’aiguille Z de l’indicateur. On voit immédiatement que la roue s fait mouvoir l’aiguille Z dans le sens des aiguilles d’une montre ; tandis que la roue s5 produit le mouvement en sens contraire.
- Cet appareil peut être employé avec une ligne à double fil et avec les électro-aimants ordinaires ou bien avec une ligne à un seul fil et des électroaimants polarisés. Plusieurs installations ont déjà démontré les avantages de ce nouvel indicateur.
- Dynamo-moteur de Labmeyer. — On sait que * pour compenser la perte de pression dans les cir-
- cuits, les ateliers d’Aix-la-Chapelle emploient depuis quelque temps les moteurs-dynamos de Lahmeyer.
- Lorsque la pression est trop élevée la dynamo fonctionne comme moteur et absorbe ainsi l’excès de pression qu’elle rend ensuite à l’installation sous forme de force mécanique; lorsque la pression est trop faible la dynamo produit une force électromotrice qui donne à la pression totale sa valeur normale. Cette dernière application est la plus importante, car elle permet le transport de la pression des collecteurs des génératrices jusqu’aux points les plus éloignés du réseau.
- Quant à l’installation pratique de cette dynamo auxiliaire on a reconnu qu’il était, dans la plupart des cas, avantageux de la commander directement par un moteur électrique sans avoir recours à une courroie de transmission.
- La figure 3 donne, d’après le Centralblatt, le schéma d’une installation de ce genre. L’induit R
- pour la dynamo-moteur D M et l’induit A du moteur M sont montés sur le même axe, l’enroulement des inducteurs dd et l’induit de la dynamomoteur D M sont placés en série dans un des conducteur du réseau. Quant au moteur M, il est monté en dérivation sur le distributeur de la station centrale.
- On sait que les moteurs en dérivation possèdent le grand inconvénient de démarrer difficilement. Dans le cas qui nous occupe cet inconvénient est négligeable par suite des conditions favorables de démarrage. En effet, l’axe du moteur actionne directement l’axe de la dynamo et lorsque celle-ci est mise en action elle ne doit fournir qu'une quantité d’énergie minime.
- 11 reste à déterminer quelle est l’influence d’un défaut dans la régulation de la vitesse du moteur sur la compensation de pression précédente parla dynamo-moteur; admettons, par exemple, qu’un moteur marchant à vide et en pleine charge accuse une variation de vitesse de 5 0/0, ce qui est une limite rarement atteinte dans la pratique ; admettons, en outre, qu’un moteur-dynamo dans une installation de 110 volts doive compenser 20 volts au maximum; la faute de compensation qui en résultera sera donc de 1 volt seulement; c’est la limite généralement admise dans les réseaux où la régulation se fait à l’aide de résistances variables. ... .
- La disposition ci-dessus permet donc d’obtenir avec une dynamo placée.dans le circuit d’alimentation du réseau une régulation aussi complète que possible. En introduisant un rhéostat dans la dérivation du moteur M or peut faire varier à volonté, la vitesse de celui-ci et on peut ainsi obtenir la compensation de pression de la manière la plus précise. Pour mettre en action la dynamo-moteur il suffit d’ouvrir le commutateur a et de fermer le commutateur b. La mise hors circuit se fait à l’aide de la manœuvre inverse.
- A. P.
- États-Unis
- Une station centrale modèle
- M. Law a lu dernièrement, à l’occasion d’une réunion d’ingénieurs américains, à Niagara, un mémoire sur les stations centrales d’éclairage à l’aide de lampes à arc. Ce mémoire résume, en quelque sorte, les desiderata qu’il faut tâcher de réaliser dans une installation de ce genre; c’est à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ce titre que nous reproduisons un extrait assez détaillé de la conférence de M. Law.
- Nous ferons toutefois nos réserves sur certains points sur lesquels nous ne partageons pas entièrement les idées de M. Law, comme, par exemple, l’avantage de prendre plusieurs dynamos relativement petites, au lieu d’un’nombre plus restreint de grosses dynamos. De même, pour le tableau de distribution, on pourrait trouver d’autres combinaisons tout aussi avantageuses.
- Quoiqu’il en soit le sujet est assez important et l’auteur assez autorisé pour intéresser les personnes qui s’occupent des installations de lampes à arc.
- , La description ci-dessous se rapporte à la station installée par M. Law; les considérations suivantes ont donc une portée pratique réelle.
- Les usines centrales de lumière électrique ont été souvent construites sur un emplacement quelconque, nullement disposé à cet usage ; dans bien des cas, on s’est servi d’un vieux hangar qui ne se recommandait que par son bon marché.
- Par exemple, la première station centrale, à San-Francisco, fut installée dans l’atelier d’un forgeron; il y avait une vieille locomobile usée et une chaudière en mauvais état. Le personnel était composé d’un seul homme, cumulant les fonctions de surveillant, d’ingénieur, de chauffeur, d’inspecteur, etc.; par contre, le prix d’abonnement pour l’éclairage était fort élevé, 50 francs par semaine par lampe à arc, pour un éclairage qui durait depuis le coucher du soleil jusqu’à, minuit.
- L’installation était tout ce qu’il y a de plus primitif ; les foyers à arc étaient intercalés dans un seul circuit avec retour à la terre, et on reste confondu lorsqu’on apprend le petit nombre des dérangements qu’il y a eu sous forme de mise à la terre et autres. Non seulement on se servait de la terre comme retour mais les fils à l’intérieur n’étaient pas même isolés et étaient fixés avec des crochets ordinaires.
- A l'heure actuelle, ce dernier procédé est encore souvent employé ; on voit donc bien la nécessité d’avoir des inspecteurs compétents et indépendants, pour examiner l’arrangement des conducteurs et veiller à ce que toutes les conditions nécessaires à la sécurité complète soient bien observées.
- Une station centrale d’éclairage électrique doit être située aussi près que possible du centre du quartier à éclairer, mais s’il est impossible d’ob-
- tenir un espace suffisant à un prix raisonnable, il est préférable de s’éloigner un peu plus et de ne pas manquer de place; autrement l’exploitation ne peut être faite avec économie; en effet, l’un des éléments les plus importants du succès de ces entreprises ne consiste pas seulement dans le bon fonctionnement des machines; il taut, en outre, en cas de dérangements et d’interruptions (qui sont toujours possibles) avoir assez d’espace pour pouvoir déplacer les machines sans une trop grande perte de temps.
- La réputation d’être à l’abri de toute chance d’extinction est, en effet, assez précieuse pour légitimer quelques sacrifices pécuniaires.
- L’éclairage électrique n’obtiendra un succès complet qu’à la condition de pouvoir placer les foyers dans les maisons à l’exclusion de tout autre éclairage et sans aucun risque d’extinction ; aussi faut-il maintenir les machines et les conducteurs en parfait état pour qu’on puisse s’y fier d’une manière absolue. La construction revient peut-être un peu plus cher, mais cette dépense est largement compensée par les résultats obtenus.
- Les bâtiments doivent être en briques ou en pierres, de deux étages seulement et, autant que faire se. peut, incombustibles. Il est très important d’avoir une bonne ventilation puisqu’il est nécessaire de maintenir les moteurs, la transmission et les dynamos aussi froids que possible, non .seulement pour en augmenter la durée, mais parce qu’un échauffement excessif est très nuisible à l’éclairage.
- Les chaudières et leur emplacement. — Lés chaudières seront installées au rez-de-chaussée dans un local bien ventilé. Tout doit y être d’un accès facile, propre et en bon ordre.
- Les constructeurs de stations centrales ont, ën général, l’habitude d’installer d’abord les dynamos, puis ils mettent les chaudières là où ils trouvent de la place, sans s’occuper de savoir si ces chaudières peuvent fonctionner dans des conditions économiques. En plaçant les chaudières dans un sous-sol ou dans un espace trop restreint, mal éclairé et pas suffisamment ventilé on prédispose le surveillant à la négligence et on diminue la durée des appareils qui se corrodent faute de soins.
- II a été constaté que les deux tiers de la vapeur produite dans une chaudière tubulaire proviennent de l’enveloppe et non pas des tubes comme on le suppose souvent,
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- En calculant la surface de chauffe des tubes de la chaudière il ne faudrait tenir compte que de la moitié de la circonférence du tube puisque la flamme n’agit que sur la moitié supérieure. Dans une chaudière bien installée, la flamme peut agir sur une longueur totale de 9 mètres avec un bon tirage naturel et avec du combustible ordinaire.
- Les régulateurs automatiques de tirage doivent être absolument condamnés ; ils empêchent une bonne combustion, car ils sont ou bien tout fermés ou tout ouverts, de plus, ils rendent les chauffeurs négligents.
- Un chauffeur ordinaire peut régler son feu de manière à ce que la pression de la vapeur r.e varie pas de plus d’un kilo pour une marche de douze heures.
- Lorsque les chaudières fonctionnent à 1,5 kil. ou à 2,5 kil.au dessous de leur maximum de pression on tient les registres partiellement ouverts et on les manœuvre d’après les variations de la vapeur ; on obtient ainsi toujours une bonne combustion.
- Une station de 1 000 foyers à arc nécessite 12 chaudières tubulaires de 120 centimètres de diamètre et 6 mètres de longueur, ayant 22 tubes de 125 millimétrés; l’extérieur doit être en acier ou en fer de 10 millimètres environ.
- Lorsque les jointures longitudinales sont à doubles rivets et si tout, matériel et exécution, est de première qualité, ces chaudières peuvent supporter, sans qu’on ait à craindre aucun danger, une pression de 9 atmosphères, ce qui correspond à 1300 chevaux-vapeur.
- Avec une machine genre Corliss de 8 kilos par centimètres carrés il y au 1 ait donc trois chaudières qu'on pourrait garder en réserve, ce qui n’est pas exagéré, les 9 autres suffiraient à fournir la vapeur avec une combustion rapide, ce qui est le plus économique.
- Les moteurs. — L’éclairage électrique impose un travail très dur aux machines à vapeur qui actionnent les dynamos car la marche non interrompue et les variations rapides et continuelles de charge donnent lieu à des efforts énormes.
- 11 faut que les moteurs soient doubles et accouplés à angles droits, on obtient ainsi une force plus stable parceque l’impulsion de la vapenr se fait à chaque quart de tour. 11 faut prendre en outre la précaution de faire construire des machines spéciales de cette application; ces machines à vapeur doivent être plus solides et contenir
- plus de fer dans tous leurs organes que les moteurs ordinaires qu’on trouve dans le commerce, et cela afin de pouvoir au besoin être poussées, pendant une courte période, au delà de leur charge normale.
- Dans une station de 1 000 foyers à arc il doit y avoir deux de ces couples de machines ayant pour dimensions principales 67 centimètres sur 1,20 m. et faisant de 70 à 80 tours par minute. Dans ces conditions il y aura une machine de réserve, car les trois autres peuvent facilement suffire pour les 1000 foyers.
- C’est un fait admis que les machines Corliss bien construites et bien traitées sont les plus économiques : en travaillant sans condensation avec une pression de 8 kilogr. par centimètre carré, elles ne consomment pas plus de 1 kilog. (ou plus exactement, moins de 2 livres et 1/2 = 1,13 k.) Une grande vitesse de rotation n’est pas nécessaire pour l’éclairage électrique pourvu que la marche soit bien régulière et uniforme. Une machine marchant régulièrement à 40 tours par minute donnera d’aussi bons résultats qu’une autre à 300 tours.
- 11 a été démontré pratiquement dans un grand nombre d’installations où l’on a employé de petites machines tournant très vite qu’une vitesse modérée exige moins de charbon, d’huile et de surveillance ; de plus les frais de réparation sont beaucoup moindres et la perte de vapeur par radiations, etc., est plus grande. M. Lawcite, comme exemple de l’excellence des machines Corliss, le cas suivant qui est très remarquable :
- Une paire de machine Corliss comme celle dont nous avons parlé et faisant 75 tours a marché jour et nuit (22 heures par jour) pendant près de 7 ans ; elles n’ont coûté pour frais de réparations que la somme minime de 125 francs; pendant tout ce temps il n’y a eu qu’un seul accident causant un arrêt de 10 minutes, temps nécessaire pour enlever l’une des machines ; l’autre faisant pendant ce temps le travail des deux à une pression augmentée.
- Les transmissions. — Les frottements d’une machine à grande vitesse et d’une dynamo de 60 foyers à arc absorbent un travail de 6- chevaux tandis que ceux d’une paire de moteurs accouuplés et de 22 dynamos tournant à vide, y compris toute la transmission, ne sont que de 72 chevaux.
- Le seul inconvénient des grandes machines,
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- c'est qu’en cas d'accident le tout se trouve arrêté à la fois, tandis qu'avec une série de petites machines actionnant chacune une dynamo, il n’y en a jamais qu'une seule arrêtée à la fois.
- Dans tous les cas, les arbres de transmission doivent être en fer forgé; dans une station de i ooo foyers à arc, l’arbre principal doit avoir 22 mètres de long et 15 centimètres de diamètre. Ces machines doivent être pourvues de coussinets en bronze phosphoreux; la transmission doit faire au moins 300 tours par minute.
- Les dynamos. — La salle des dynamos doit être située immédiatement au-dessus de l’arbre de transmission. Cette salle doit être bien éclairée et parfaitement ventilée. Le toit doit être établi sans piliers, la hauteur de la salle doit pouvoir permettre de déplacer une machine au-dessus d’une autre sans en interrompre la marche. Un toit trop bas est un grand inconvénient.
- Les dynamos doivent être relativement petites (dans l’installation dont parle M. Law chaque dynamo exige à peu près 60 chevaux), montées sur des fondations en fonte et d’un accès facile pour faciliter le nettoyage, car la durée des dynamos dépend dans une forte mesure des soins qu’on prend de leur propreté. Elles doivent être placées en rangées assez espacées pour donner un libre accès à tous leurs organes ; il doit y avoir assez de place pour les déplacer d’une partie de la salle à une autre sans déranger celles qui fonctionnent.
- Si le plafond n’est pas assez solide pour supporter le poids d'une dynamo avec son armature sur des rails fixés dans la toiture, on a avantage à se servir d’un échafaud mobile monté sur des roues et pourvu de poulies à chaînes, etc. Ce dispositif permet de soulever rapidement une dynamo de trois tonnes, de la déplacer en roulant le cadre à l’endroit voulu et de remettre la machine en place prête à marcher; le tout demanderait, avec 4 hommes, 30 minutes environ ; on peut y arriver également avec deux hommes, mais il faut un peu plus de temps.
- Le tableau de distribution. — Ce tableau doit être placé au milieu de l’un des côtés de la salle à une certaine distance du mur; il doit avoir une longueur d’au moins 8 mètres ce qui donnera assez de place pour 50 circuits. Comme il est impossible que tous les circuits correspondent exac-ment à la première charge d’une dynamo, il est bon d’avoir sous la main un certain nombre de
- circuits sècondaires pour pouvoir les intercaler au besoin afin de faire toujours travailler les dynamos à leur pleine charge, ce qui est le plus économique.
- Les conducteurs doivent aboutir à des serre-joints à ressorts, disposés sur deux rangs, avec un côté du circuit au-dessus et l’autre aü-des-sous, avec un espace de 200 millimètres entre les deux pour qu*il soit impossible de toucher à la fois les deux pôles. Il faut intercaler dihs le circuit un appareil pour indiquer le sens dd courant. On fait passer les fils des dynamos stius le plancher, puis on les fait remonter derrière le tableau de distribution et aboutir à des bbrnes ; une cheville à manche de bois et attachée au conducteur à l’aide d’un câble souple permet' d'établir la communication. /
- Ces câbles doivent être assez longs potfr permettre d’atteindre chaque bout du tableau de distribution. Les serre-joints à ressorts et les bornes du câble de la machine doivent être disposés de manière à permettre d’introduire un autrë câble afin de pouvoir déplacer celui de la dynamo d’un circuit à un autre sans éteindre les foyers qui fonctionnent.
- Il faut intercaler, en outre, un ampèremètre dans le circuit.
- Le moyen suivant est très commode pour chercher des défauts d’isolement. On prend urt jeu de 50 lampes à incandescence de 92 volts disposées en série et reliées à un commutateur circulaire permettant de prendre à volonté un nombre quelconque de ces lampes. On attache un côté du circuit ainsi formé à la terre et l’autre au conducteur qu’on désire essayer; la présence d’une dérivation à la terre se manifeste par le fait qu’une ou plusieurs lampes se trouvent allumées.
- Si une seule lampe de 92 volts devient éclairante il faut chercher le défaut d’isolement à la terre entre la deuxième et troisième lampe du même côté du circuit, car chaque lampe de 92 volts représentera la différence de potentiel de 2 lampes à arc. C’est une manière simple et commode pour localiser les fuites à la terre surtout si les deux côtés du circuit sont très séparés, car on a un bon point de départ, ce qui est rarement le cas à moins d’employer une méthode d’essai rigoureuse. Si deux contacts à la terre se produisent le soir et causent l’extinction d’un certain nombre de foyers il est nécessaire, avant de corn-mencer la recherche, a’avoir une certaine connais-
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- sance de l’endroit où se trouve le défaut, surtout sur un circuit d’une longueur d’une vingtaine de kilomètres.
- S’il y a des raisons pour croire que toutes les lampes à arc d’un circuit ne fonctionnent pas, il suffit de faire deux essais en alternant les pôles pour connaître à une ou deux lampes près le nombre des lampes en action.
- Les ampèremètres, les parafoudres, les indicateurs ainsi que toutes les communications doivent être montés sur le tableau de distribution.
- Les conducteurs. — Les conducteurs doivent toujours être montés sur verre ou porcelaine sur toute leur longueur et ne doivent jamais entrer dans un bâtiment sans passer par un tube en caoutchouc durci, muni à l’extérieur d’un dispositif pour l’écoulement de l’eau. Les fils à l’intérieur doivent être montés sur des isolateurs en verre ou en porcelaine ; les moulures et les supports en bois ne doivent jamais être employés lorsqu’il s’agit de lampes à arc ; dans aucun cas il ne faut placer les fils sous les planchers ou les cacher; ils doivent au contraire toujours être bien visibles.
- Les lampes à arc doivent être suspenduessur des isolateurs en porcelaine et, s’ils sont à l’extérieur, toutes les parties en fer doivent être galvanisées pour empêcher qu’un dépôt de rouille ne se fasse sur les isolateurs, car on obtiendrait ainsi une excellente terre si le support communique avec des gouttières ou autres substances métalliques.
- Toutes les lignes doivent être essayées au moins trois fois par jour et une fois par heure pendant l’éclairage ; dès qu’une terre se produit il faut la chercher immédiatement et y remédier de suite.
- ' P.-L.
- Les moteurs et dynamos de M. Perret <
- Ces moteurs ont été l’objet d’une description sommaire dans un de nos précédents numéros (*) M. Perret a créé depuis de nouveaux types de ces machines; nous pouvons en donner actuellement une description plus détaillée.
- L’avantage de ces machines réside en ce que l’on utilise du fer laminé et de première qualité, sans que le prix de revient devienne trop onéreux.
- Le procédé de construction employé convient par-
- (*) La Lumière Électrique, t. 32 p. 81 I889
- ticulièrement aux petites machines, dont il augmente de beaucoup le rendement ainsi que l’expérience l’a montré. On peut également l’appliquer avec avantages à des machines jusqu’à 10 chevaux et même plus, car la forme ingénieuse et le dispositif des plaques permettent de combiner un courant relativement considérable avec d’assez petites plaques en tôle découpées à l’emporte-pièce sans aucun autre travail mécanique. On construit actuellement 8 modèles depuis 1/2 de cheval jusqu'à 2 chevaux; d’autres modèles sont en préparation. Dans les modèles de 1/12, 1/8 et 1/6 de cheval on se sert d’un aimant ordinaire en fer à cheval dans lequel les plaques sont disposées et réunies de manière à rendre les branches mobiles, de sorte qu'elles peuvent être montées sur un tour
- o
- Fig. 1 et
- pour être moulées, après quoi on peut les remettre en place.
- Dans les machines d’une force supérieure à 1/2 cheval, l’aimant a la forme d’un double fer à cheval (fig. 1). Il suffit d’enlever deux boulons pour séparer l’aimant en deux parties. Chaque moitié peut être alors fixée sur un tour pour l’enroulement du fil, après quoi les pièces sont réunies et les boulons remplacés. Toutes les opérations se font d’une manière simple et rapide. La figure 2 représente une des plaques dont les aimants sont composés; il en faut quatre pour former l’ensemble représenté figure 1.
- La résistance extrêmement réduite du circuit magnétique constitue un avantage important; elletient en partie à la qualité supérieure du fer employé et en partie à la faiblesse de l’exiguité de l’entrefer. L'armature est à tambour denté; les bobines de l’armature sont enroulées dans les creux formés par ces dents. Cette construction, qui augmente le rendement, permet en outre, de réduire de beaucoup la vitesse de l’armature et facilite le réglage. La machine de 1/2 cheval pèse avec sa poulie environ 32 kilos ; le rendement commercial
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- serait de 80 à 85 0/0. Employée comme dynamo, l’enroulement des inducteurs étant en dérivation, elle donnera 4 ampères et 110 volts à 1800 tours par minute. L’armature exige 175 mètres de fil, ce qui donne environ 1,50 m. par volt à la vitesse remarquablement faible de 450 mètres par minute.
- Nous ferons remarquer à propos de cette machine de 1/2 cheval, que la chute de la force électromotrice, quand elle fonctionne comme dynamo, et la variation de vitesse, quand elle fonctionne comme moteur, ne dépassent pas s 0/0 entre la pleine charge et la marche à vide comme le montrent les essais faits avec le frein de Prony.
- Les moteurs sont généralement enroulés en
- dérivation et marchent sur des citants à potentiel constant, à des vitesses pratiquement uniformes quelle que soit la charge. Ceci provient du fait suivant et auquel on n’accorde pas toujours une assez grande importance : c’est que le réglage d’une machine enroulée en dérivation ne dépend pas seulement de la résistance intérieure des bobines de l’armature, mais, à un degré au moins égal, de l’intensité du champ. En d’autres termes, plus la résistance intérieure des bobines de l’armature et celle du circuit magnétique sont faibles, plus le réglage sera exact.
- Ce fait a été démontré par des expériences avec un moteur de 1/8 cheval sur un circuit de 110 volts; avec une armature sans dents, et un espace •d'air d’environ 0,004 m., la résistance intérieure était de 11 ohms, il y avait une variation de résistance de 15 0/ j entre 11 pleine charge et la marche
- à vide tandis qu’avec une armature à dents, l’espace d’air étant réduit à 0,002 m. et la résistance intérieure augmentée jusqu’à 20 ohms, on n’avait, plus qu’une variation de 11 0/0. On obtient des
- Fig. 4
- résultats analogues avec une dynamo de 1/2 cheval.
- L’emploi d’armatures à tambour denté ne constitue pas une nouveauté, mais d’après M., Perret ces armatures ont des avantages sérieux sur les
- Fig. S
- autres armatures,en dehors de ceuxdéià nommés: il trouve par exemple que, quand on les emploie avec des inducteurs laminés minces, elles sont exemptes de plusieurs inconvénients adhérents aux formes ordinaires. Il est certain que ce genre d’armature serait cause d’une grande production de chaleur dans des pièces polaires massives. Cet
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 589
- nconvénient est écarté par l’emploi des inducteurs laminés.
- 11 est à remarquer que ces machines fonctionnent sans étincelles lorsque le commutateur est en bon état ; une fois réglés, les balais n’ont besoin d’aucun ajustage.
- Il n’est donc pas nécessaire d’avoir un bras mobile pour les porte-balais, ce-. qui simplifie beaucoup la machine.
- Ce résultat est dû à ce que l’intensité du champ magnétique est très forte et que l’aimantation assez faible de, farmâture ne peut produire aucune distorsion des lignes de force ; par conséquent la ligne dé commutation reste la même, quelle que soit la charge.
- Le tableau suivant donne les résultats d’un essai de rendement d’un moteur Perret d’un 1/2 cheval.
- Frein chevaux-vapeur Vitesse Rendement commercial
- 0,146 2050 0,73
- 0,185 2048 o,74
- 0,219 2046 0,745
- 0,250 2044 0,76
- 0,290 2042 0,77
- 0,320 2040 0,78
- 0,365 2035 0,79
- 0,400 2030 0,80
- 0,432 2024 0,81
- 0,467 2018 0,815
- 0,501 2010 0,82
- 0,535 2000 0,80
- 0,569 1895 0,78
- 0,600 1990 0,76
- Pour éviter l’emploi d’un rhéostat séparé on a adapté un commutateur spécial pourvu de bobines de résistance qui se trouvent à la partie supérieure du moteur comme on le voit sur la .figure f. Ces bobines sont construites de telle sorte que, quand le commutateur se trouve sur le premier contact, le circuit des inducteurs est fermé en même temps que celui de l’armature dans lequel toutes les bobines se trouvent intercalées.
- Au fur et à mesure que l’on tourne le commutateur, on supprime l’une après l’autre les bobines de résistance jusqu’au dernier contact; quand la vitesse de régime est aiteinte toutes les résistances sont enlevées.
- Un dispositif simple et efficace rend impossible de laisser le commutateur sur tout autre point de contact que le dernier.
- Chemin de fer électrique à grande vitesse, système IVeems.
- On s’occupe beaucoup actuellement de la question des chemins de fer et tramways électriques; nous croyons intéressant de reproduire la petite note suivante, que nous avons trouvée dans YElec-trical Engineer du 6 septembre.
- Le chemin de fer à grande vitesse, d’après le système de M. D. G. Weems a été essayé dernièrement à Laurel près Baltimore; les expériences ont été si satisfaisantes qu’on a décidé de construire une nouvelle ligne, longue de huit kilomètres, afin de démontrer la possibilité d’adapter ce système au transport des voyageurs.
- La vitesse obtenue sur la ligne de trois kilomètres était de 3,2 kilomètres par minute pendant dix minutes, ce qui correspond à une vitesse de 192 kilomètres à l’heure. Le poids du moteur était de trois mille kilogrammes ; d’après M. Weems la vitesse obtenue serait équivalente à celle de trois mille anglais ou 4,8 kilomètres par minute sur une route droite. On va construire la nouvelle ligne à Long Island; cette ligne servira à démontrer la possibilité de transporter, non-seulement des lettres et des colis légers, comme on l’a fait jusqu’à présent, mais encore d’effectuer le transport des voyageurs.
- La traction par accumulateurs.
- La question des tramways électriques est à l’ordre du jour, aussi pensons-nous que la communication suivante, faite par M. Bracken à la réunion de Niagara sera lue avec intérêt.
- 11 s’agit, ici de l’application de l’électricité aux tramways circulant dans les grandes villes ; on remarquera que la communication de M. Bracken présente la question sous un point de vue nouveau, en ce sens que d’après l’auteur, il n’est pas nécessaire, pour arriver à des résultats économiques, que la durée des accumulateurs soif considérable.
- Les chiffres cités par l’auteur montrent que la traction par accumulateurs est moins coûteuse que la traction par chevaux. Si ce fait est bien établi, il n’est pas douteux que les chevaux tendront à disparaître peu à peu pour faire place aux accumulateurs, ou à tout autre système de traction
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- Mon intention était, dit M. Bracken, de vous exposer en détails les progrès réalisés par la traction par accumulateurs depuis 1881, lorsque les premières expériences ont eü lieu et de suivre l’histoire des différents perfectionnements jusqu’à ce jour, mais il m’a été impossible de me procurer des renseignements exacts au sujet des travaux faits tant à Paris qu’en Angleterre et en Amérique. J’ai demandé par écrit à presque toutes les Sociétés et industriels qui ont été ou qui sont encore intéressés dans la traction par accumulateurs, de me communiquer les résultats de leurs expériences ; à mon grand regret, je n’ai reçu qu’une seule réponse, celle de M. Bauer qui m’a envoyé un rapport fort intéressant sur des expériences effectuées à Baltimore en 1885-1886.
- Les rapports publiés au sujet des expériences faites en Europe sont trop peu précis pour que la reproduction en soit utile. Il y a cependant une exception à faire: c’est le rapport du jury de l’Exposition d’Anvers en 1885 sur les voitures à accumulateurs ; ce document vous étant connu, je n'en parlerai pas. Je suis donc limité à mes propres observations.
- Vous connaissez le rôle général des accumulateurs appliqués à l’éclairage et à la traction ; il y a néanmoins quelques détails, surtout de nature commerciale, sur lesquels j’appellerai votre attention. Mes observations s’étendent sur une période de plus de trois ans; pendant ce temps la Société à la quelle j’appartiens s’est occupée du développement de la traction par accumulateurs. Vous êtes tous à même d'apprécier les difficultés qu’il fallait vaincre et qui provenaient, non-seulement du système lui-même, mais aussi du scepticisme et, je regrette de le dire, du manque de sympathie de la plupart des électriciens.
- 11 a fallu beaucoup de travail de la part des ingénieurs-électriciens et des inventeurs pour arrivera de bons résultats. Mais ceci n’a rien qui doive nous étonner, car il n’y a rien de plusdiffidle que de remplacer un ancien système bien établi, par un système nouveau. La traction par chevaux est devenue une puissance car presque toutes nos villes possèdent des lignes de tramways à chevaux; elles se sont multipliées depuis 50 ans et comme partout elles ont une situation acquise il n’est pas étonnant que les personnes qui ont voulu les en déposséder aient été reçues avec un accueil peu encourageant.
- Les premières expériences de traction par l’élec-
- tricité étaient de nature à augmenter la méfiance car les inventeurs se laissent presque toujours emporter par leur enthousiasme et commettent de grandes maladresses en faisant en public des expériences qui ne devraient pas sortir des laboratoires ou des usines. C’est ainsi que les expériences de Daft en 1883 et autres électriciens bien connus, n’ont pas entraîné la confiance ; et il n’existait pas il y a deux ans, dans notre pays, une seule voiture électrique dont le fonctionnement prouvât autre chosê que des possibilités.
- A peine, du reste, à cette époque, y en avait-il une vingtaine qui fonctionnaient; elles étaient à fils aériens. Les résultats furent peu satisfaisants. Aujourd’hui la méfiance a disparu et la traction électrique s’est développée si vite qu’à l’heure qu’il est, il n’y a pas chez nous, moins de 100 lignes de tramways fonctionnant à l’électricité. Ce système de traction a fait son chemin et il est en train de prouver sa supériorité.
- Le grand public comprend mal la . nature des accumulateurs. Je crois que beaucoup de personnes se figurent que ce sont des espèces de seaux remplis d’électricité. Nous lisons de tempsen temps dans les journaux que les voitures à accumulateurs contiennent des réservoirs de plomb pleins d’électricité. 11 est impossible de donner une idée plus fausse de la nature de ces appareils. Je ne puis mieux vous faire comprendre ce que c’est que l'énergie renfermée dans un accumulateur qu’en la comparant à un bloc de charbon. La source d’énergie dans un élément est identique à celle qui est dissimulée dans le charbon. C’est simplement de l’énergie renfermée dans une certaine quantité de matière, surtout dans des métaux qui quand elle est libérée d’une certaine façon se manifeste par le phénomène que nous appelons le courant électrique. Le métal qui est presque toujours employé dans les accumulateurs est le plomb sous ses différentes formes.
- Cette masse contient une énergie latente de même que le charbon et, si nous comparons la quantité de travail fourni par l’énergie de l’une ou de l’autre en kilogrammes, nous constatons qu’elle est identique dansles deux cas.
- Les principes généraux sur lesquels reposent les accumulateurs sont fort simples. En chargeant une pile secondaire avec une dynamo ou avec toute autre source d’électricité, nous fabriquons du plomb et en la déchargeant à travers un moteur ou une série de lampes, nous brûlons sim-
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- plement du plomb ; mais il y a cette différence que tandis que le charbon semble disparaître après avoir été brûlé, il n’en est pas de mêmeavec le plomb qui se transforme en sulfate de plomb mais qui redeviendra du plomb métallique sous l'action du courant en sens inverse ; de sorte que dans un accumulateur le plomb est alternativement transformé par combustion en un de ses sels puis réduit par l’opération inverse. C’est pourquoi l'accumulateur dure au lieu de disparaître par les opérations qui en libère lenergie comme c’est apparemment le cas avec le charbon. En effet l'accumulateur est un exemple frappant de la conservation de l’énergie et de l’impossibilité de détruire la matière.
- Lorsque les expériences de Planté en 1859 eurent fait connaître la pile secondaire sous une forme pratique et commerciale, les savants lui prédirent un avenir énorme, et quand plus tard il se forma des entreprises pour l’exploitation et l’introduction de l’accumulateur, les capitalistes européens engagèrent des sommes énormes dans ces entreprises sous l’influence des louanges de Sir W. Thomson et d’autres savants bien connus. Presque toutes ces entreprises n’ont donné que des déceptions au point de vue commercial, parceque le moment n’était pas encore venu et ensuite parceque le public s’attendait à des résultats que l’accumulateur ne pouvait pas donner sous la forme rudimentaire qu’il avait alors.
- Peu de problèmes ont présenté autant de difficultés que celui d’amener les accumulateurs à leur valeur commerciale actuelle; malgré tout ce qui a été écrit sur leur nature, leur traitement, tant au point de vue de leur fabrication qu'au point de vue de leur emploi, a été purement empirique jusqu’à une époque toute récente. Nous avons heureusement dépassé ce stage, de sorte qu’au-jourd’hui l’accumulateur n’est pas seulement, lorsqu’on lui donne des soins intelligents, un auxiliaire précieux pour l’éclairage, mais il devient un élément très important pour la traction.
- En supposantque la traction par accumulateurs soit pratique et économique, ses avantages sont trop évidents pour qu’il soit nécessaire de les énumérer.
- Les obstacles qui empêchaient l’application des accumulateurs sont vaincus en grande partie, si non entièrement. Le maniement des éléments était une des plus grandes difficultés et c’est la dernière qui a été vaincue. Deux perfectionne-
- ments importants ont été réalisés ; d’abord le fil souple de communication, qui permet de grouper ou d’enlever des éléments avec beaucoup de rapidité. L’autre perfectionnement, et le plus important probablement, est dû à une nouvelle manière d’arranger les accumulateurs, tant dans les voitures que dans la pièce qui sert de remise. Dans la remise il y a des espèces de casiers, occupant un emplacement considérable et dans lequel on peut placer un nombre suffisant d’éléments pour actionner de 10 à 20 voitures; ce qui représente une énergie de 50 chevaux. Cet arrangement est un des perfectionnements les plus importants réalisés jusqu’ici dans la traction par accumulateurs. On peut maintenant enlever les éléments d’une voiture et les remplacer en 2 ou 3 minutes. En effet l’intervalle entre les départs des voitures sur la Madison Avenue à New-York n’est que de six minutes et dans l’après-midi elles ne restent que six minutes à la station ; toutes reçoivent leurs éléments au même endroit. Quand la voiture y entre, on laisse retomber les panneaux de chaque côté; on forme ainsi des ponts sur lesquels on passe les éléments épuisés et ceux qui les remplacent. Pendant ce temps les régulateurs de la voiture sont examinés par une personne compétente. Les moteurs, les engrenages et les communications ne sont examinés qu’une fois par jour à la fin de la journée. On voit ainsi que le grand problème de l’emmagasinage des éléments ne présente plus de difficulté.
- D’après les résultats obtenus à la Quatrième Avenue et à l’Avenue Madison, je suis amené à la conclusion que la traction par accumulateurs est au moins ajssi exempte d’accidents que les voitures fonctionnant avec le système aérien. Je crois que les moteurs sont soumis à des efforts moins grands parce que la force électromotrice est toujours uniforme. Les éléments ne font jamais défaut pendant le voyage; un accident de ce genre est d’ailleurs impossible, car ils partent de la station chargés de 35 chevaux-électriques, et n’en usent pas 12 pendant le parcours aller et retour qui est de 19 kilomètres. La batterie en service n’a jamais été mise en court-circuit. Quand on a besoin d’un courant dépassant 150 ampères, la batterie est mise hors circuit automatiquement.
- A l'époque où l’on se servait de communications rigides, celles-ci cassaient souvent ;Qès conducteurs souples ont jusqu’à ces derniers temps donné lieu à quelques difficultés par le déplace-
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- ment pendant la marche de la voiture, mais des perfectionnements récents ont rendu ces accidents pour ainsi dire impossibles. Depuis plusieurs mois le fonctionnement des régulateurs ne laisse plus rien à désirer. II y en a deux sur chaque voiture, de sorte qu'en cas d'accident à l’un on peut se servir de l’autre. On voit donc que les risques d’un accident ou d’une interruption sont réduits à un minimum. La première voiture du modèle adopté a fait depuis 3 mois 10000 kilomètres en transportant plus de 80000 voyageurs, et pendant ce temps, elle n’a manqué qu’un- demi voyage à cause d’un axe qui s'était trouvé courbé. Elle n’a eu aucun accident ni arrêt forcé pendant le service. Je puis vous assurer qu’il n’a pas été dépensé 5 francs pour réparations ou modifications de cette voiture.
- Vous me demanderez sans doute maintenant quelle est la durée de la batterie. Je dirai que. d’après nos Observations, nous n’avons rien à craindre de ce côté. Nous ne demandons aux plaques positives qu’une durée de six mois qui nous suffit et il a été prouvé qu’elles dureront beaucoup plus longtemps. La raison principale qui fait qu’on a tant discuté et tant redouté la courte durée des accumulateurs est que leur prix de revient a jusqu’ici été plus élevé; mais les substances qui composent la matière active ne donneront lieu, en grande partie, qu’à une dépense unique et une fois pour toutes, puisque les appareils peuvent être remis à neuf. Les matières premières pour deux séries d’accumulateurs capables de faire faire 200 kilomètres par jour à une voiture, coûtent environ 1500 francs sans compter les vases. Avons-nous la machine et les procédés nécessaires pour transformer ce s matières premières en batteries d’une façon économique? Si oui, nous n'avons rien à craindre au point de vue économique. L’achat d’un nombre de chevaux suffisant pour faire faire 200 kilomètres par jour à une voiture de 4.80 m. coûtera 20000 francs, il ne faudraque 7500 francs pour acheter assez d’accumulateurs pour exécuter ce même travail.
- L’entretien des batteries ne coûtera que la moitié de celui des chevaux et par entretien j’entends le remplacement aussi bien que l’alimentation directe. 11 ne peut donc pas y avoir de doute sur l’économie relative de latraction paraccumulateurs.
- Les voitures sur la ligne de la Madison Avenue absorbent un cheval-heure électrique pour une distance de 1,6 kilom.
- La voie présente plusieurs rampes dont celle à la Centre Street est de plus de 4 i /2 0/0 et d'une longueur de 180 mètres.
- Nous estimons le coût de la force motrice par voiture et par journée de 120 kilomètres à 17 francs contre 37,50 fr. pour la traction par chevaux. Pendant l’hiver les frais pour 120 kilomètres ne doivent pas dépasser 25 francs. Par force motrice nous entendons le coût de l’énergie à raison de 10 centimes par cheval-heure et 3500 francs pour l'entretien des batteries et moteurs. Je puis ajouter, si vous pensez que 10 centimes constituent un prix trop faible, qu’on a offert de l’énergie à New-York à ce prix, et en dehors de New-York à des prix encore moindres. Plus la voie est à niveau, moins les frais pour la force motrice seront élevés, naturellement, et ceci est surtout vrai pour les accumulateurs qui s’échauffent lorsque la voie contient des rampes très rapides et longues. Au lieu de se manifester sous forme d’électricité, l’énergie chimique se manifeste sous forme de chaleur au préjudice des accumulateurs. On peut faire monter des rampes très rapides aux voitures, mais il n’est pas avantageux.de dépasser 6 0/0 et encore faut-il que la distance ne soit pas trop longue. :
- II y a peu de lignes qui présentent des rampes plus rapides et plus longues que celles que nous exploitons à New-York. Chaque voiture a deux séries d’accumulateurs. L’une peut être chargée facilement pendant les deux tiers du. temps que l’autre sert. L’opération de charge n’entraîne aucune perte de temps puisque la batterie est automatiquement mise en circuit avec la dynamo dès qu’elle aura été retirée de la voiture. Le hombre des voitures en service sera prochainement augmenté de dix. P.-L.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Expériences relatives aux phénomènes produits dans des conducteurs par le passage de décharges de condensateurs, par MM. Courtot et Lagrange (*)•
- Un conducteur traversé par une décharge est le siège d’un ébranlement moléculaire dont l’inten-
- 0) Communication présentée au Congrès des électriciens.
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- i1 ___________________;______;_______:______________________________ i
- T| T" ' i : ! 1 ’'r— * !
- sité est très variable sur toute la longueur du conducteur. Si la section est telle qu’il ne puisse se déformer que sous; l’action jd’un puissant effort mécanique, aucune déformation, ne se produit : mais des corps légers recouvrant sa surface peuvent être projetés et indiquer les points où "^ébranlement a été; maximujn, j Dans le'cas où le* conducteur est suffisamment souple^ il (présente après la décharge des déformations permanentes indiquant les points les plus ébranlés. -Des phénomènes | calorifiques peuvent cpmpliqu^r les phénomènes mécaniques, mais dans ce cas comme dans le précédent, les différentes portions du fil sont toujours inégalement affectées. Enfin, si les conditions sont telles qu’elles permettent la volatilisation du fil et si l’on s'arrange de façon à recueillir les produits provenant de sa destruction, par exemple, en plaçant le fil au centre d’un cylindre de papier, on voit la matière distribuée suivant des cercles parfaitement parallèles. En développant le cylindre dè papier, ôn a une figure représentant le dessin des raies d’un spectre lumineux. On observe également des phénomènes des plus intéressants, lorsque la décharge se produit par l’intermédiaire d’une corde peu conductrice recouverte û’une poudre métallique : l’étincelle que l’on obtient glisse le long de la corde en décrivant une spirale et en présentant des dentelures semblables à celles des flammes manométriques en vibration.
- Perméabilité des aciers doux
- Quelques constructeurs s’étant décidés à couler des carcasses de dynamo en acier, j’ai effectué dans dans le laboratoire de l’Institut de Montefiore, à Liège, des recherches dans le but de trouver des aciers suffisamment perméables pour pouvoir servir efficacement à cet emploi.
- Je me suis servi pour faire ces recherches de l’appareil que j’ai décrit avec M. Mélotte dans l’un des derniers numéros de La Lumière Electrique.
- Mes essais portèrent sur des échantillons d’aciers, fabriqués à Angleur et que l’on peut obtenir aussi doux et aussi durs qu’on le désire.
- Ces aciers (les plus perméables) sont peu coûteux, tous coulables et l’on peut dire que le dernier de la série (n° 6) est plus doux que le fer du commerce, tellement la quantité de carbone y est minime (o, i à 0,3 0/0).
- De plus, cés aciers possèdent! une qualité nouvelle, très importante, et que l’on peut utiliser en bien des cas c « la sondabilité »;
- La Société qui les fabrique mit gracieusement à ma disposition les échantillons que je trouvai le plus convenable à mes recherches. Il était naturel de prendre des termes de comparaison afin de mieux apprécier la perméabilité de ces aciers.
- Mon choix; se porta sur du fer n°4 du Commerce; (de très bonne qualité) dont j’âi parlé dans mon article précédent, et sur de la foute malléable pro-: venant d’unè fonderie d’Herstal. J’ajouterai que cette fonte était un mélange de fontes grises ef blahches et qu'elle avait été bien récùite dans! l’oligiste (Fe303).
- On verra par les tableaux qui suivront, que cette fonte donne comme perméabilité des valeurs bien! supérieures à celles indiquées par M. Hopkinson.
- Ce savant, dans un travail qu’il a publié en 1885/ obtient 12408 C. G. S. pour l’inductiort spécifique maxima de la fonte malléable avec une force magnétisante de 240 C. G. S.
- Le barreau que nous avons essayé en donne plus de 15 000 avec la même force magnétisante.
- Je suis persuadé que cette fonte peut donner plus encore et je me propose de publier bientôt dans ce journal un article sur ce métal, article dans lequel j’indiquerai les mélanges à faire et les recuits à employer pour en augmenter la perméabilité.
- J’aurais beaucoup désiré montrer aux lecteurs de La Lumière Électrique le tableau des courbes que j’ai obtenues, mais ce serait abuser de la place que l’on m’accorde si obligeamment; j’ai cru préférable de dresser des tableaux de chiffres bien plus profitables aux constructeurs.
- Le premier de ces tableaux indique les valeurs de H et de f* correspondant et permet aux intéressés d’obtenir l’induction spécifique par une simple multiplication (B = H).
- Le second donne les propriétés physiques ou mécaniques.
- Enfin le troisième contient les moyennes d’un grand nombre d’analyses faites sur ces aciers et les teneurs limites que l’on a obtenues.
- Nous avons trouvé ces aciers très perméables et très aptes à servir à la construction des dynamos. 11 convient de faire remarquer que la téneurèncorps étrangers, autres que le carbone, est très variable. Cela conduit à l’inconvénient de ne pouvoir juger
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- 'M
- TABLEAU N* i (Perméabilité p)
- H (ohatnp en C. G. S.) Acier n* C non reonit Aoier n* 6 recuit Aoler n* 6,5 Acier n* 6. Aoier a' 4,6 Acier n* 4 Aoter* n* 3*6 Acier n* 3 Fer n* 4 du commereo Fonte malléa
- 7 1240 _ — — 950 . .
- 10 —— 1272 *— —— — •— — 932 400
- *5 760 980 460 700 410 410 472 3*6 828 • 480
- 20 640 850 553 596 440 424 498 368 716 424
- 35 560 720 49O 540 456 412 476 376 640 380
- 30 5!f 600 450 490 438 396 460 37* 564 340
- 40 436 460 395 404 384 348 394 328 460 294
- ÇO. 364 400 350 33» 336 304 350 286 35O 260
- 75 264 274 2ii 332 246 228 m 218 240 180
- 100 208 216 188 180 188 *73 188 171 184 *33
- *5? >56 166 ,32 124 *34 124 132 128 132 92
- 200 118 130 g8 g6 102 94 9% 98 IOO 72
- 250 99 100 80 80 86 76 80 74 80 60
- 300 76 90 68 66 7* 64 68 67 70 52
- 350 64 80 58 5^ 62 58 58 58 58 46
- 400 58 70 53 50 54 52 54 54 54 40
- 450 52 02 49 42 48 44 44 46 47 35
- 500 46 56 45 — —- 40 41 4* 44 32
- 550 — 48 40 —— —— •—* —- — —
- 600 ” 40 36 mmm .
- TABLEAU N* 2
- L’acier se forge
- » se soude.
- se trempe.
- Allongement en 0/0.
- Résistance à la traction par mmq...
- Prix des lopins par 100 kilogs,
- Acier u* 6 Acier n* 5,5 Acier a* 5 Acier n* 4,5 Aoier n* 4 Acier n* 3,5
- + + + + 4- +
- 4* 4- + 4- + +
- — + + + + 4*
- 32 à 21 0/0 2! à 15 0/0 après forgeage et recuit ï6 à 8 0/0 après forgeage et recuit 10 à 4 0/0
- 38 à 50 k. 50 à 70 k. après forgeage et reoult 60 à 90 k. 80 à 110 k. 85 à 120 k. 90 à 125 k.
- 18 francs 25 francs 35 francs 45 francs 55 francs 60 francs
- Acier n* 3
- 80 à 115 k
- 65 francs
- Le signe (+) indique que la qualité existe; le signe (—) indique qu’elle est absente.
- TABLEAU N' 3 (Teneurs en 0/0)
- Acier, numéro Silicium (teneur moyenne) Soufre (teneur moyenne) Phosphore (ten. moyenne)
- 6 0,0176 0,0166 0,0420
- 5,5 °>°773 0,0166 0,0425
- 5 0,0968 0,0153 0,0430
- 4,5 0,0714 0,0162 0,0436
- 4 0,0572 0,0122 0,0420
- 3,5 O,1026 0,0144 0,0410
- 3 0,0906 0,0148 0,0386
- Acier, numéro Teneur» limites en SI TeoeurB'limites en S Teneur» on PU
- 6 0,009 à 0,031 0,012 à 0,020 0,033 à 0,050
- 5.5 0,0*8 0,121 0,013 0,021 0,032 0,050
- 5 0,046 0,140 0,012 0,020 0,032 0,048
- 4,5 0,043 °,101 0,012 0,020 0,037 0,050
- 4 0,019 0,102 0,013 0,020 0,035 °,5°
- 3,5 0,074 °>*6o 0,007 0,018 0,032 0,050
- 3 0,046 0,130 0,011 0,020 0,033 0,045
- Mangauèie (ten. moyenne)
- °) 0610
- 0, 1843
- 0, 1971
- 0, 1400
- O) 1630
- 0, 1520
- 0, 1864
- Teneurs en Mn
- traces à 0,166
- 0,055 0,225
- 0,145 0,250
- 0,091 0,230
- 0,078 0,260
- traces à 0,266
- 0,057 0,256
- Carbone (ten. moyenne)
- o, 1816’ 0,4035
- °>5'7>
- 0*6676
- 0,7980
- 0,9518
- 0,1132
- Teneurs en C
- 0,1 a 0,3
- o,3 o,45
- °»45 0,6
- 0,6 o,75
- o,75 °>9
- 0,9 1,05
- *>95 h2
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 59S,
- de la perméabilité d’un acier d’après sa teneur en carbone, la seule que l’on donne ordinairement.
- Ainsi, par exemple, le n° 5,5 qui devait être plus doux et plus perméable que le n° 5 m’a, au contraire, donné une perméabilité moins forte à cause d’une plus grande teneur en manganèse.
- Mais, il ressort des essais que tous ces aciers ont une perméabilité très élevée; de plus, un avantage réel est qu’ils ne nécessitent pas l’emploi du ferro-aluminium à la fusion ou à la coulée. J’appelle tout spécialement l’attention des constructeurs sur l’acier n° 6. Cet acier jouit d’une perméabilité énorme,
- 11 donne bien un peu de soufflures (on est parvenu à le réduire de beaucoup), mais, dût-on même tenir compte d’un coefficient de réduction de ce chef, je serais encore persuadé que l’on ferait une grande économie en employant ce métal. A mesure que le n° de l'acier diminue, sa dureté et sa facilité de coulage augmentent.
- Je termine cette note, que j’espère bientôt compléter par une autre sur la fonte, en donnant les résultats des deux essais que j’ai effectués sur les aciers n° 6 et 5,5 au point de vue de leur résistance spécifique à la température de 200 centigrades.
- Résistance spécifique
- Numéro de l'acier on microhms centimètres
- N* 6 >2,92
- N- 5,5 22,25
- Georges Henrard.
- Modèle d’agitateur pour les appareils électrolytiques de M. Klobukow
- Dans certaines recherches électrolytiques il est de la plus haute importance de pouvoir agiter l’électrolyte pendant les mesures. On peut obtenir cette agitation, soit d’une manière mécanique, soit par l’action d’un courant d’air dans le liquide.
- Ce dernier procédé, quelle que soit sa simplicité apparente, ne donne pas des résultats pratiques satisfaisants; l’insufflation du gaz produit toujours des mouvements de la surface du liquide, ce qui peut nuire aux dépôts qui se produisent sur l’électrode près de cette surface; en outre, l’emploi de l’air est interdit dans beaucoup de cas, par suite de son action oxidatrice sur l’électrolyte et sur l’électrode; l’acidé carbonique doit être également rejeté lorsqu’on a des électrolytes alcalins;
- enfin lorsque l’électrolyte renferme des matières volatiles, l’agitation par un courant de gaz n’est également pas possible.
- M. Klobukow a combiné un appareil très simple qui permet de réaliser l’agitation mécanique de l’électrolyte. Dans cet appareil l’agitateur est constitué par l’électrode positive elle-même. Sur les tables d’expérience est monté un arbre vertical actionné par une transmission quelconque et qui porte une poulie qui peut être fixée sur cet axe à une hauteur quelconque. Cette poulie actionne, par l’intermédiaire d’un cordon et d’une poulie, l’axe de l’agitateur représenté par la figure 1 ; suivant qu’on fait passer le cordon dans la poulie c% ou dans la poulie cu on obtient une vitesse plus ou moins grande. On peut ainsi sans changer la
- vitesse du moteur et celle de la poulie C obtenir des vitesses variant entre 100 et 1500 tours par minute.
- L’électrode positive 0 est reliée à l’axe de l’agitateur à l’aide de l’écrou N et d’un point M qui permet d’obtenir un centrage parfait de la tige E de l’électrode. La coquille L a pour but de retenir l’huile provenant dés palliers de l’axe de rotation. Pour obtenir une agitation suffisante, il suffit de donner à l’électrode 0 une faible inclinaison x Xi ; dans ces conditions les mouvements de la surface du liquide sont absolument insensibles.
- Lorsqu'on a à faire avec des électrodes immobiles, de mercure par exemple, le plus simple est d’employer un agitateur en forme d’hélice à parties alonges.
- A. P.
- L’annonce électrique du voisinage des glaçons flottants. _
- En présence des collisions qui ont lieu si souvent entre les navires et les grands glaçons flottants, on se demande s’il n’existe pas un moyen
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- électrique ou autre permettant de décéler la présence de ces écueils si redoutables à la navigation.
- On pourrait construire un appareil électrique spécialement adapté pour les navires et qui donnerait un signal dès que la température de la mer baisserait au-dessous d’une certaine limite. Il faut examiner la valeur des indications d’un appareil de ce genre.
- On sait que, grâce au poids spécifique de la glace, la plus grande partie d'un glaçon se trouve dans l’eau et il est évident que les effets du vent et du courant supérieur de l’eau sont presque insignifiants, comparés à la force du courant sous-marin qui agit sur la masse plongée dans la mer.
- Il est donc certain qu’une masse de glace se déplace fréquemment dans un sens directement opposé à celui que prend le courant à la surface de l’eau. Il en résulte qu’un navire pourvu des appareils thermostatiques les plus sensibles et se fiant à leurs indications pourrait sans s’en douter et en suivant le courant chaud toucher un glaçon allant à sa rencontre sous l’impulsion du courant inférieur.
- Dans ce cas l’appareil serait non seulement inutile mais dangereux.
- La . plupart des paquebots transatlantiques à marche rapide ne peuvent s’arrêter, en pleine vitesse que sur une distance de 3 à 4 kilomètres; aucun probablement ne le peut sur une distance inférieure à 2 kilomètres.
- Ce sont là des faits effrayants quand on pense à la grande masse de glace visible à quelques mètres seulement par un temps brumeux et au navire qui ne peut éviter la rencontre à cause de la vitesse acquise et du grand diamètre du cercle qu’il faudrait décrire.
- La conclusion évidente est que les paquebots transatlantiques doivent suivre des routes au sud de la limite probable des glaçons ; cette limite varie suivant les saisons.
- Malheureusement les conditions de rapidité des traversées font que les navires prennent ordinairement à la traversée de l’Océan Atlantique une route très septentrionale, à l’intérieur de la région des glaçons.
- Nous avons tenu à relever ce fait dans YElectri-cal World, afin d’attirer l’attention sur ce pro-
- blème de navigation et sur la nécessité d’une so lution satisfaisante.
- A. P.
- Balancier anti-magnétique pour montres et chronomètres
- L'usine genevoise de dégrossissage d’or à Genève a hérité dernièrement des nouveaux systèmes de balanciers et spiraux anti-magnétiques pour montres et chronomètres. Voici eri quoi consiste ce nouveau système.
- Le balancier compensé anti-magnétiqüe est formé par une lame intérieure et une lame extérieure ; la lame intérieure est formée avec un alliage renfermant 80 0/0 de nickel, 15 0/0 de chrome, 4 0/0 de platine, 0,6 o/ode plomb, 0,20/0 de zinc et 0,2 0/0 d’étain ; la lame extérieure est formée d’un alliage composé de 40 0/0 dé cyivre,
- 27.5 0/0 de zinc, de 25 0/0 d’argent, et 7,5 6/0 de cadmium. Sa lame intérieure est ainsi formée essentiellement de nickel et de chrome.
- Quant aux spiraux qui remplacent sous tous les rapports les spiraux en acier tout en étant anti-magnétiques, l’usine genevoise emploie spécialement les deux alliages suivants :
- i° 30 à 40 0/0 d’or, 30 à 40 0/0 de palladium, 0,1 à 5 0/0 de rhodium, 10 à 20 0/0 de cuivre, 0,1 à 5 0/0 de manganèse, o, 1 à 5 0/0 d’argent, o, 1 à 5 o/q de platine.
- 20 30 à 40 0/0 d’or, 30 à 40 0/0 de palladium, 10 à 20 0/0 de cuivre, 0,1 à 5 0/0 d’argent, 0,1 à
- 2.5 0/0 de cobalt, 0,1 à 5 0/0 de volfram, 0.1 à 5 0/0 de platine.
- Nous n’insistons pas sur les avantages de ces spiraux dans les montres que l’on doit porter, dans le voisinage des machines dynamos ; nous renvoyons nos lecteurs au compte-rendü qu’a donné notre journal (vol. XXVII p. 591) dès expériences faites avec les montres non magnétiques Paillard. L’alliage Paillard diffère assez sensiblement de ceux de l’usine genevoise ; des chiffres précis résultant d’expériences systématiques font encore défaut pour juger définitivement de la valeur des nouveaux alliages.
- A. P.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- CORRESPONDANCE
- Paris, le 11 septembre 1889.
- Monsieur le Diiecteur,
- Vous avez bien voulu faire connaître dans votre excellent journal les instruments que nous avons placés sur le sommet de la Tour Eiffel, et dans l’Article il s’est glissé quelques petites' erreurs, que nous vous serions extrêmement reconnaissants de rectifier.
- M. de Fonvielle nous invitait, dans sa conclusion, à construire les appareils transmetteurs avec un seul fil. C’est déjà fait. Si ce système n’est pas appliqué à la Tour, c’est que lorsqu’il n’y a que peu de distance entre les -deux ateliers, et c’est le cas, il vaut mieux avoir des appareils plus simples et augmenter le nombre des fils. C’est l’inverse lorsque la distance est grande.
- M. de Fonvielle attribue à M. Garrigou-Lagrange l’invention du système de transmission à trois fils, dans lequel se trouve une roue à quatre dents mue par trois électro-aimants. 11 a fait erreur ; ce système est de notre invention person-v nelle et a fait l’objet de brevets à notre nom. Il en est de même de l’interrupteur de courant et de l’emploi d’un verrou de sûreté mu par un quatrième électro-aimant. Vous comprendrez certainement, Monsieur, combien cette question est importante pour nous.
- Enfin, voici quelques petites rectifications de détail ;
- A la page 426, il est dit que la plume parcourt le cylindre orienté comme la girouette en 4 heures, c’est en 24 heures .que cet effet se produit.
- Dans l’explication donnée sur le Cinémographe, le compositeur a imprimé godet pour galet, et les contacts indiqués comme étant émis par 28 mètres le sont par 25 mètres.
- Les dernières questions sont moins importantes que les deux premières. Ce sont surtout celles-ci qûe nous vous serions reconnaissants d’insérei dans le prochain numéro.
- Veuillez agréer, etc.
- Richard frères.
- Paris, le 12 septembre 1889.
- Monsieur le Directeur,
- Nous avons lu, dans le numéro 32 de Là Lumière Electrique, daté du 10 août 1889, une note intitulée : Démonstration de l’existence des courants téléphoniques et microphoniques à l’aide dit. galvanomètre. Dans cette note, l’auteur, ,M. Rubens, expose les travaux qu’il a faits en mai 1889 à l’Institut électrotechnique de Berlin et publiés dans le numéro des Annales de IViedemann de juillet 1889; la méthode consiste faire passer dans un galvanomètre le courant téléphonique dont il supprime une partie de la péiiode; il obtient ainsi une dérivation permanente proportionnelle à l’amplitude du courant téléphonique.
- Nous aurons recours à votre obligeance, Monsieur le Directeur, pour vouloir bien rappeler que le principe de cette méthode a été publié pour la première fois par nous, dans e numéro du Bulletin international des électriciens, de juillet 1888, dont un résumé fort complet a été publié dans La Lumière Electrique (tome XXXI, pages 34 et suivantes). On peut y voir (page 35) le principe de la méthode exprimé en des termes que l’on peut résumer comme suit :
- « Soit
- i = i, sin 2 it (nt — 8)
- « un courant téléphonique. Supposons que pendant la durée « de temps de ô à r on le fasse passer dans un galvanomètre,
- « que de r à i le circuit soit ouvert, et que cette disposition
- « se renouvelle automatiquement à chaque période; on ob-« tiendra au galvanomètre une déviation
- i . .
- 6 = A — sin a h 9 sin a 119 (9 — 8)
- IC
- « formule où A est la constante de courant permanent du « galvanomètre et où l'on pose
- 2 9 = n r. »
- M. Rubens n’a fait qu’appliquer as principe en employant comme interrupteur l’électrodiapason et si nous avons intentionnellement laissé de côté ce moyen, qui ne nous a pas semblé remplir suffisamment les buts multiples que nous avions en vue, nous n’en tenons pas moins à rappeler que c’est nous qui avons posé les premiers les principes de la méthode qu’emploie M. Rubens, et que d’ailleurs, en l’appliquant d’une façon différente de celle de M. Rubens, nous sommes arrivés à des résultats qui ne laissent aucun doute sur la possibilité d'utiliser la susdite méthode.
- Notre procédé permet même de mesurer d’une façon absolue l’intensité des courants téléphoniques, ce que ne permet pas le procédé de M. Rubens. .
- Veuillez agréer, etc.
- Estannié et Bryunski.
- FAITS DIVERS
- Notre confrère 1 ’Elehtrotechniscben Ançeiger, de Berlin, nous apporte une nouvelle importante pour le développement de la traction électrique; la Grande Compagnie des tramways a chargé deux de ses ingénieurs, MM. Peiser et Schmidt, de se rendre à New-York pour étudier les^hemins de fei électriques aux Etats-Unis et de îaire un rapport complet sur les applications de l’électricité à la traction, en vue de son introduction à Berlin.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Une nouvelle section du Chemin dé fer électrique à Budapest vient d’être livrée à l’exploitation. On espère que tout le parcours sera terminé avant la fin de 1890.
- VAllgemeine Electricilaetsgesellschaft, de Berlin, vient d’introduire des machines à coudre mues par l’électricité, au moyen d’un petit moteur relié à une station centrale. Le moteur communique par une corde de transmission avec l’axe de la machine; un appareil de réglage permet de modifier la vitesse selon la position donnée à la pédale. Le prix pour une forte machine de tailleur ne dépasse pas 6 centimes par heure.
- Des essais de microphone ont lieu depuis quelques jours sur un circuit de Paris-Paris par Versailles*
- Le fil est souterrain du Poste central à la Bourse et de la Bourse à la gare Montparnasse, aéiien de cette gare jusqu’à Versailles où il est relié métalliquement à un fil souterrain de Versailles à Paris, aboutissant au Poste central des télégraphes.
- Ces essais ont lieu sous la direction de M. Bigot de la Touanne, de la direction régionale de Paris, spécialement chargé de la téléphonie interurbaine.
- La Croche- IVheeler Motor Company construit des moteurs à courant contenu dont la vitesse de rotation peut être réglée à volonté, sans l’intervention d’un rhéostat. Un cylindre de fer doux de même diamètre que l’armature est monté sur l’axe du moteur; quand on travaille à pleine charge, l’armature est toute entière entre les électros c.t le cylindre de fer doux en dehors du champ inducteur. Si on veut ralentir la vitesse, 011 fait glisser l’axe entre les tourillons, et une partie de l’armature est éloignée des électros, tandis qu’une section du cylindre pénètre dans le champ. Les causes du ralentissement du moteur sont : la diminution de la partie active de l’induit et les courants développés dans le disque de fer.
- Une cornpagnie américaine a soumis un projet d’utilisation du Niagara, dont la réalisation correspondrait à une dépense de 75000000 de francs. Elle propose de creuser sous le lit du fleuve, un aqueduc de section circulaire de 3 kilomètres de longueur et de 8 mètres de diamètre, qu’alimenteraient des puits verticaux espacés de 800 mètres et débouchant sous le Niagara. L’aqueduc aboutirait un peu au-dessus de la nappe inférieure des chutes, et la différence de njveau entre ses deux extrémités serait de37 mètres; la compagnie espère recueillir environ 120000 chevaux utilisables.
- Le D* Leigh Burton, de Richmond, en Virginia, viént de construire un appareil ingénieux pour le chauffage des Wa-
- gons de chemins de fer, des appartements, etc. L’appareil est composé de bobines de résistance en fil placées dans une couche de terre glaise sèche eu poudre, le tout est renfermé dans une boîte ou caisse en fonte pourvue de boutons pour le réglage de la surface de radiation. Le courant fourni est de 80 volts et chaque appareil pour 2 1/2 ampères, la résistance des bobines étant de 35 ohm. Les expériences ont démontre qu’on obtient dans ces conditions une température de 200° F dans les boîtes. On se propose déplacer ces appareils dans les compartiments de*chemins de fer, et'le courant sera fourni par dynamos actionnées par les axes des voitures; une fois installés ils ne demandront aucune surveillance.
- Éclairage Électrique
- Dans sa séance du 9 août dernier le Conseil municipal de Paris a approuvé les conditions suivantes, pour l’abonnement du réseau municipal d’éclairage électrique :
- CHAPITRE PREMIER
- Conditions générales de l’abonnement.
- Article piemier. — La Ville de Paris fournit le courant électrique dans les rues 0C1 elle établit sa canalisation et dans les limites de la force dont elle dispose, à tout consommateur qui contractera un abonnement d’un an au moins et qui së sera d’ailleurs conformé aux dispositions des réglements concernant la pose des appareils ainsi qu’aux stipulations de la présente police.
- Art. 2. — Toute personne qui voudra s’abonner devra faire connaître au service technique de l’usine municipale quelle est l’importance de l’abonnement qu’elle compte souscrire. Elie recevra dans les 8 jours avis d’avoir à souscrire sa police et à verser en même temps à la caisse municipale le montant des travaux de branchement dont il sera parlé à l’article 4.
- Art. 3. — L’abonné devra se munir des autorisations de propriétaires nécessaires à l’installation des appareils électriques et au service de l’abonnement.
- CHAPITRE II
- Installation du branchement.
- Art. 4. — La Ville conduit le courant électrique devant la demeure du consommateur qui en prend liviaison au moyen d’un branchement sur la conduite principale.
- La Ville fera établir et entretenir aux frais de l’abonné le branchement et ses accessoires, coffret, commutateurs, coupe circuits, et tranformateurs s’il y a lieu, depuis la conduite principale jusqu’au compteur placé dans l’immeuble.
- La canalisation placée à l’intérieur de l’immeuble sera sous moulure en bois et parfaitement à l’abri de tout con* tact.
- Art. 5. — Avant que l’électricité puisse lui être livrée, l’abonné devra verser à la caisse municipale, à titre de garantie* une somme évaluée à 5 francs par lampe à incandescence et à 20 francs par lampe à arc.
- La somme payée d’avance sera remboursée par la Ville à
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- l’expiration de l’abonnement, sous déduction de la valeur de i l’électricité fournie par elle et autres frais qui n’auraient pas été soldés.
- L’abonné pourra acquitter cette somme, s’il le juge convenable, en même temps qu’il signera la police d’abonnement.
- Art. 6. — L’abonné ne pourra s’opposer à l’exécution des travaux d’entretien, de réparation ou de remplacement du commutateur ou dps autres appareils, lorsque ces travaux seront reconnus nécessaires par la Ville.
- 11 est expressément interdit à l’abonné d’apporter aucune modification aux appareils conducteurs et objets divers fournis et mis en place pâr les soins de la Ville sans le concours d’un des agents de cette dernière.-
- La Ville a seule en sa possession la clef du coffret renfermant le commutateur d’arrivée.
- chapitre ni
- Distribution intérieure.
- Art. 7. — Tout le surplus des travaux et fournitures relatifs à l’installation intérieure à partir du compteur seront faits par des entrepreneurs choisis par l’abonné.
- "Toutefois la Ville pourra se refuser à fournir du courant électrique à tout abonné dont l’installation intérieure serait reconnue défectueuse, soit dès le début, soit par suite de modifications apportées par l’abonné.
- Dans aucun cas la Ville ne pourra être rendue responsable de cette installation, dont la conservation et l’entretien sont à la charge de l’abonné.
- Les agents de la Ville devront être autorisés à visiter les installations intérieures quand besoin sera.
- Art. 8. — Tout consommateur devra indiquer exactement, en signant la police, quel est le nombre de chaque type de lampes à incandescence ou à arc qu’il compte installer.
- Huit jours au moins avant la mise en marche de l’éclairage, l’abonné devra soumettre à la vérification de l’Administration municipale ses lampes et conducteurs.
- II ne pourra y apporter aucun changement ni addition sans une déclaration préalable faite à la Ville et il ne devra être procédé aux modifications qu’après qu’il lui lui aura été délivré reçu de cette déclaration. En cas de contravention, la Ville aura le droit de cesser la fourniture du courant électrique, sous réserve de tels dommages intérêts que de raison.
- Art. 9. — Pour le réseau desservi par des courants alternatifs, où il y a lieu d’employer des transformateurs, l’abonné devra fournir, de même que pour les compteurs, un emplacement convenable pour l’installation du transformateur, de façon à en assurer l’accès facile aux agents de la Ville.
- Les transformateurs seront installés gratuitement et resteront la propriété de la Ville.
- CHAPITRE IV
- Compteurs.
- Art. 10. — Le courant électrique sera livré au compteur horaire. En conséquence l’abonné fera établir chez lui et à
- ses frais, dans les conditions indiquées ci-après, un ou plusieurs compteurs de son choix, mais choisis parmi les systèmes approuvés par la Ville.
- L’abonné aura la libre disposition du courant électrique qui aura passé par le compteur.
- Il pourra, à son gré, allumer ou éteindre tout ou partie des foyers.
- La pose et le plombage du ou des compteurs seront fai;s par la Vlile, aux frais de l’abonné, de même que la fourniture et le scellement de la plateforme.
- Le ou les compteurs seront proportionnés à la consommation maxima d’électricité de l’abonné, telle qu’elle résultera de la déclaration insérée à la police, confoimément à l’article 8.
- Le compteur donnera la mesure de la consommation en ampères-heures.
- Le compteur sera toujours soumis, quant à son exactitude et à la régularité de sa marche, à toutes les vérifications que l’abonné ou la Ville jugeraient utiles.
- En cas d’arrêt du compteur, la moyenne constatée pour le mois précédent servira de base pour la période d’arrêt.
- 11 est formellement interdit à l’abonné d’apporter aucune modification dans les organes du compteur et de ses accessoires, ni dans sa position, sans le concours et la présence d’un agent de la Ville.
- Tout acte qui aurait pour but d’obtenir le courant en dehors des quantités mesurées par le compteur serait poursuivi par toutes les voies de droit.
- L’abonné devra fournir les emplacements nécessaires pour le ou les compteurs, il devra donner toutes facilités aux agents de la Ville pour en opérer la visite. Les emplacements devront être d’un facile accès, et choisis de manière que le chiffre des consommations puisse être facilement relevé.
- Art. 11. — La Ville sera tenue de fournir en location des compteurs d’un système de son choix à ceux de ses abonnés qui lui en feront la demande.
- Le prix mensuel de location du compteur fixé par le tableau ci-après sera exigible en même temps que le prix du courant électrique.
- Calibre Prix mensuel de lucattou
- du compteur. et d'entretien.
- 5 ampères....... 2 so
- 10 — .... 4 ))
- 20 — .... s »
- 40 — .... 6 »
- ;oo — .... 1o »
- Au-dessus de 100 ampères, la location du compteur sera l’objet de conventions spéciales.
- Moyennant cette rétribution, la Ville restera chargée de la pose, de l’entretien et des réparations du compteur.
- chapitre v
- Tarifs et mode de payement.
- Art. 121 — L’électricité est livrée sous le potentiel moyen
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- 6oo
- LA LÜMÏÊRE ÉLECTRIQUE
- de cent volts soit en courant continu, soit en courant alternatif.
- Le prix du courant électrique livré sera au maximum de 15 centimes les cent watt-heures; il pourra s’abaisser conformément aux indications du tarif annexé à la présente police.
- En aucun cas le payement total par an ne pourra être inférieur, pour chaque lampe installée chez l’abonné, à
- 40 fr. par lampe du type dit de 10 bougies.
- 60 — — 16 —
- et en proportion pour les autres types.
- A 400 francs par lampe à arc voltaïque, quelle qu’en soit la force.
- Art. 1 3. — Le prix de l’abonnement est payable par mois au domicile où le courant électrique est livré.
- Le payement des fournitures aura lieu sur présentation de la facture après le relevé des consommations fait en présence de l’abonné et consignés par la Ville sur un livret qui restera entre les mains de l’abonné. A défaut de payement dans les cinq jours qui suivront la présentation de la facture, la Ville pourra refuser dt continuer la fourniture du courant électrique sous toute réserve de poursuivre par les voies de droit l’exécution des présentes conventions.
- L’abonné renonce à opposer à la demande de payement toute réclamation sur la quotité des consommations constatées; en conséquence, le montant des factures sera toujours acquitté à présentation, sauf à la Ville à teiir compte à l’a -bonné sur les paye nents ultérieurs de toute différence qu; aurait eu lieu à son préjudice, si mieux n’aime l’abonné recevoir en espèces lejnontant des léclamations qui seraient reconnues fondées.
- CHAPITRE vi Clauses diverses.
- Art. 14. — Dans le cas où la Ville serait obligée d’inler-rompre momentanément la fourniture d’électricité, soit pour cas de force majeure, soit par le fait de travaux publics, soit pour l’entretien des machines et des conducteurs, elle 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 Ville se réserve d’ailleurs la faculté de ne pas mettre les conducteurs en charge entre 9 heures du matin et 3 heures du soir, afin de permettre les réparations et les vérifications du matériel.
- Art. rç. — L’abonné s’engage à se conformer à tous les réglements de police et prescriptions municipales qui pourront être édictés sur l’emploi de l’électricité, sans qu’il puisse résulter desdits règlements aucune modification ni diminution des engagements de l’abonné envers la Ville;
- Art. t6. — A défaut par les parties de s’avertir réciproquement et par écrit deux mois avant l’échéance du présent traité, de leur intention de faire cesser la présente convention ou de la diminuer à son expiration, ladite convention continuera de s’exécuter, mais seulement pour utae année, et
- d’année en année tant qu’un pareil avertissement n'aura pas été donné deux mois avant l’expiration du terme.
- Art. 17. — Les trais de timbre et d’enregistrement de la présente pdlice seront à la charge de l’abonné.
- TARIF
- Article premier. —r Le tarif est de 15 centimes les cent watts-heures, c’est-à-dire l’ampère-heure mesuré au compteur sous cent .volts de tension.
- Art. 2. — Tout consommateur dont toutes les lampes auront brûlé en moyenne cent cinquante heures par mois, aura droit sur sa quittance mensuelle, à une réduction de .10 0/0 ; si la moyenne s’élève au-delà de cent quatre-vingts heures, la réduction sera de 20 0/0 ; si elle s’élève au-delà de deux cents heures, elle sera de 30 0/0.
- Art. 3. —"Cette réduction se fera d’après le relevé mensuel du compteur.
- On calculera le chiffre moyen de l’éclairage mensuel en divisant le nombre d’ampères dépensé par mois, tel qu’il résulte des indications du compteur, par le nombre d’ampères qui correspondrait à l’éclairage pendant une heure, toutes les lampes de l’abonné étant allumées.
- Ce dernier nombre sera établi en admettant, sauf vérification : .
- r Que les lampes à incandescence absorbent 3 watts 33 ou 1/30 d’ampère par bougie indiquée à la police d’abonnement ;
- 2’ Que les lampes à arc absorbent le nombre d’ampères indiqué à la même police.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le 9 de ce mois il a été ouvert un bureau télégraphique sur la Tour Eiffel, qui depuis a fonctionné sans interruption. Ce bureau correspond par un fil et un appareil Hughes avec' le poste central de la rue de Grenelle. Il comprend un commis principal et huit employés, connaissant tous une langue étrangère, au moins.
- 11 est probable que les télégrammes seront nombreux, si nous en jugeons par les milliers de cartes postales qui partent chaque jour des trois plateformes. Afin d’exciter encore d’avantage l’ardeur du public à se servir du télégraphe, on fait suivre le lieu de destination de ces mots : « de Paris Tour Eiffel ».
- Le rapport du Directeur général de la République de Honduras constate qu’il y avait au mois de mars dernier 68 bureaux télégraphiques publics. Le nombre des dépêches transmises pendant ce même mois a été de 19024 et les recettes se sont élevées à 48398 fr., contre 26523 fr. de frais d’exploitation de toute sorte.
- Imprimeur-Gérant : Nory Vital.
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. . 31 boulevard des Italiens.
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris ' >
- -, l \
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXIII)
- SAMEDI 28 SEPTEMBRE 1889
- N* 39
- SOMMAIRE. — Balance électrique de M. Snelgrove; Gustave Richard. — Sur le gyroscope électromagnétique; W. de i Fonvielle. — Sur les phénomènes secondaires d’induction dans les machinés dynamos électriques ; Ch. Reignier. — Le nouveau télégraphe multiple imprimeur de M. J. Munier; Paul Samuel. — Sur les équations générales du mouvement de l’électricité; P.-H. Ledeboer. — Leçons de chimie; Adolphe Minet. — Revue des travaux récents en électricité: Machine à influence à jet d’eau.— Détermination de l’unité de résistance de l’Association britannique en mesure absolue par la méthode Lorenz, par MM. Duncan, Wilkes et Hutchinson. — Bibliographie : Las applicaciones de la electricidad en Mexico, par M. A. Best. — Terminologia elettrica, Belloc Luigi. — Bell-Hangers Hand-Book, by F. Badt. — Faits divers.
- I *
- BALANCE ÉLECTRIQUE
- DE M. SNELGROVE
- L’ingénieuse balance électrique de M.Snelgrove, exposée par la maison Avery de^Birmirïgham, est représentée par les figures ci-après.
- Le fléau de cette balance CC oscille autour du couteau 1 (fig. 1), entre deux contacts électriques 4 et 5 (fig, 3), et porte trois poids-curseurs DEF (fig* > et 2).
- Lorsqu’on pose une charge sur le plateau de la bascule relié au fléau parla chaîne 3, le fléau,se relève à droite et ferme le contact, en 4 (fig. 3). 11 en résulte le passage du courant dans l’électromoteur H, qui se met à tourner dans le sens de là flèche, et dans I'électro-aimant I qui attire son armature i (fig. 2 et 8) et ferme sur l’arbre G’, commandé par le train de la dynamo, l’embrayage du pignon 18, en prise avec la crémaillière inférieure du poids D. Ce pignon entraîne alors le poids D, sur ses rails 32, 33, vers la gauche, jusqu’à ce qu’il ait ramené le fléau à sa position horizontale d’équilibre.
- Dans son mouvement, le poidSjD fait en même temps tournerde pignon de rappel'24 (fig. 2), dont il tend le ressort.
- Dès qu’il reprend sa position d’équilibre, le fléau C ouvre le contact 4; l’électro I laisse retom-
- ber le pignon 18. Le poids D s’arrête, et le cliquet 27 l’empêche de revenir en arrière sous l’action du rappel 24. Sa position indique la charge de la bascule.
- Lorsqu’on enlève cette charge, le fléau ferme le contact en.5: : . le courant passe, dansl’électro 28 dont l’armature d’éclanche le cliquet 27, et permet au poids D de revenir librement à sa position primitive sous le rappel du pignon 24.
- La tige des contacts est articulée en H, à l’extrémité du fléau, par des ressorts qui en amortissent les chocs sur les contacts.
- Lorsque la charge de la bascule est trop lourde pour le poids D, il va, au bout de sa course, buter sur le levier 41, qui rompt, en 42, le circuit de l’électro I. et ferme en 43 celui de l’électro K. La roue 18 lâche alors la crémaillière de D, et l’élec-tro K embraye sur G le pignon h, en prise avec la crémaillière du poids E (fig. 8). Si le poids E lui-même ne suffit pas, il vient, à fond de course, interrompu, par le levier 47, le courant à l’électro K, et le ferme sur L, qui met en mouvement, par le pignon 2 (fig. 8), le troisième poids F. Si ce dernier poids est trop faible, il interrompt, à la fin de sa course, par le levier 50, le circuit de l’é-lectromoteur qui s’arrête et, les trois électros 1KP, lâchant successivement leurs pignons. Lorsqu’on enlève la charge, le fléau ferme le contact 5 ; le
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Fig- 5. — Extrémité de ;auehe du fléau Fig. 1 et S
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- Fig. S et 4. — Extrémité de droite du fléau
- Kl 43
- Fig. 6
- Fig. 7
- Eig, 8. — Coupe suivant A B
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- • 663
- poids D revient automatiquement au zéro, comme nous l’avons expliqué, mais, au retour, il ferme, par le levier 55, le circuit de l’électro 54, qui déclanche le cliquet 53 du rappel du poids F, lequel ferme à son tour, par le levier 95 le circuit de l’électro 58, commandant le rappel G61 du poids E.
- Lorsque les électros 1 K H lâchent leurs armatures, leur rappel s’effectue, soit par des ressorts, soit par des électros de rappel V K' L' (fig. 8) actionnés par un relai.
- Afin d’amortir promptement les oscillations du fléau C, son extrémité de droite, 10, frotte sur un frein dont la pression est réglée par la position du contrepoids 16, et dont l’électro 14 annule les effets tant que le courant traverse l’électromoteur, c’est-à-dire, pendant toute la'durée du fonctionnement actif du fléau.
- C’est, comme nous l’avons vu, la position même
- des poids DEF sur le fléau qui représente la charge de la bascule. Les charges correspondantes aux déplacements du D sont indiquées par la rotation du cadran d, que la crémaillière du poids D commande par les pignons 24 et 25. Les disques ef et le cadran t, fonctionnent ensuite pour indiquer successivement les dizaines, les centaines de kilos et les tonnes, '
- On peut, en variant convenablement quelques organes de cette balance, la faire fonctionner avec deux poids au lieu de trois, et commander ses mécanismes par deux piles : une pour l’électromo-teur> l’autre pour les électro-aimants ; c’est le cas de la balance exposée par M. Avery.
- Le fonctionnement du fléau électrique de M. Snelgrove est donc tout à fait automatique : le fléau porte tous les organes, de sorte que leur fonctionnement ne modifie aucunement son
- Fig. 9
- poids ni la position de son centre de gravité. Les poids s’arrêtent très exactement aux points correspondant à l’équilibre du fléau : on y est parvenu en leur laissant prendre, au delà de ce point un léger lancé, que l’on rattrape par les pignons de rappel à ressorts automatiques. Une pesée très exacte ne dure guère, grâce au frein amortisseur, plus de 10 secondes.
- La bascule exposée par M. Avery peut peser 20000 kilos à 2 kilos près : c’est un appareil très ingénieux et des plus remarquables.
- Gustave Richard.
- SUR LE GYROSCOPE ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- 11 y a déjà plus de neuf années, que nous avons; présenté à l’Académie des Sciences sous le nom de gyroscope électromagnétique> un appareil
- réalisant des mouvements de rotation continue auquel nous avons donné ce nom. La théorie de cet instrument a donné lieu à d’intéressantes polémiques parmi lesquelles nous signalerons la note que M. Jamin alors secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences, a publiée dans les Comptes-Rendus en réponse à la nôtre (J).
- Depuis lors, d’autres phénomènes du même genre ont été découverts à différentes reprises par des savants étrangers, notamment par M. Elihu Thomson, mais tous se rattachent d’une façon très directe, à ceux qui ont fait l’objet de notre mémoire.
- Les résultats très remarquables auxquels le savant américain est arrivé, sont répétés chaque jour dans le Palais des Arts-Libéraux, en présenced’un (*)
- (*) Voir dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences les quatre Mémoires insérés aux pages 800, 839, 910, 939 dit premier volume de 1880, 1
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- ' 604 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- grand nombre de personnes, enthousiasmées, à juste titre par le nombre et l’importance des démonstrations auxquels elles ont assisté.
- 11 n’est donc pas sans intérêt d’établir, que la théorie adoptée généralement pour rendre raison de ce genre d’effets paradoxaux, est précisément celle que nous avons mise en avant, à une époque déjà éloignée, si l’on considère la rapidité des progrès, que l’électricité accomplit chaque jour.
- L’origine de toutes ces études, est une expérience exécutée par feu M. Lontin, inventeur d'une machine magnéto-électrique fort intéressante, dans ses ateliers et décrite dans le numéro du 5 avril 1880 du journal Y Électricité.
- Voici dans quels termes s’exprimait alors cet ingénieux physicien dans la lettre qu’il m’a adressée pour m'annoncer sa découverte :
- « Prenons un galvanomètre à pivot et faisons lui subir la modification nécessaire pour nous permettre de faire tourner rapidement l’aiguille sur son pivot, à l’aide de roues et de manivelles convenablement disposées. L’aiguille mise ainsi en mouvement produira dans le fil du galvanomètre un courant magnéto-électrique alternatif; il m’a paru évident, à priori, qu’en renversant l'expérience l’aiguille se mettrait à tourner si on fournissait au fil du galvanomètre un courant alternatif».
- Cette assertion était alors contraire à la théorie formulée à cette époque dans des ouvrages récents où l’on enseignait que si on fait passer les courants d’une bobine de Rhumkorff dans les spires d’un galvanomètre, l’effet observé sur l’aiguille est complètement nul; cependant l’expérience s’est produite devant moi telle qu’elle m’avait été annoncée, et je l’ai décrite avec détails dans le n° du 5 avril de Y Électricité.
- L’aiguille magnétique employée par M. Lontin avait des dimensions assez faibles, et n'avait pas reçu une aimantation d’une force exceptionnelle. Elle avait été placée au centre d’un cadre galvano-métrique sur lequel on avait enroulé une longueur de 40 mètres de fil isolé, ayant de 1 millimètre de diamètre. Il est vrai, que pour produire la rotation continue il fallait introduire dans l’expérience un élément dont ne parlent pas les auteurs qui enseignent l’équivalence dynamique des deux courants dc.x la bobine d’induction. M. Lontin imprimait avec son doigt une impulsion à l’aiguille.
- La bobine de Rhumkorff avec laquelle on exécutait cette expérience, était d’une construction
- particulière. Le fil induit et le fil inducteur étaient formés avec 40 mètres d’un fil d’un millimètre, c’est-à-dire que l’un et l’autre de ces deux circuits étaient pareil à celui du galvanomètre ; en prenant ces précautions on obtenait une rotation dont la vitesse allait en croissant et qui atteignait facilement 2 à 300 tours par seconde, quoique le courant traversant l’interrupteur et passant dans le fil inducteur fut uniquement celui d’une pile-bouteille. .
- L'expérience avait une durée quelconque, et son succès était évidemment dû, à l’effet du mouvement détruisant l’équilibre entre l’égalité primitive des deux courants successifs produits par chaque mouvement de l’interrupteur.
- M. Elihu Thomson est arrivé au même résultat en retournant les conditions de l’expérimentation. En effet, il a rendu fixe les centres magnétiques, tandis qu'il a obtenu le mouvement des fils recueillant l’induction, ce qui ne modifie en rien l’explication du phénomène. En effet, toutes les actions électromagnétiques sont essentiellement réversibles. Que l’on fixe ceque l’on voit tourner dans une expérience, on peut affirmer à priori, que l’on sera libre de mettre en mouvement les paities qui gardaient une position inébranlable. Mais de même que M. Lontin, le savant américain, a besoin de donner une impulsion primitive, et il le fait d’une façon excessivement élégante.
- L’appareil qu’il emploie est une machine semblable à celle dont Jacobi faisait usage pour remorquer sur la Néva son fameux bâteau électrique.
- On lance dans la partie fixe, un courant électrique qui pénètre dans la partie mobile par un système de deux balais produisant des inversions, de manière que toutes les actions électro-dynamiques produites soient de nature à donner lieu à une rotation dans un sens défini. Aussitôt que la rotation a atteint une vitesse déterminée, la force centrifuge agit sur des pièces mobiles, qui rompent toute communication électrique entre le bâti et la partie rotative. Cependant la rotation ne s’interrompt pas plus que celle de l’aiguille de M. Lontin; elle continue indéfiniment quoique le courant ne passe plus aux bornes; afin de rendre la dë-monstration plus frappante, l’opérateur enlève les ! couteaux. Les spectateurs les moins versés dans I l’étude des réactions électro-dynamiques sont J obligés de reconnaître qu'une rotation d’une
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- vitesse vertigineuse est produite par des centres fixes d’attraction agissant sur un circuit fermé tournant entre leurs pôles.
- : On comprendra facilement l’intérêt qui s’attache à. ces études, puisqu’elles semblent au premier abord en contradiction formelle avec les lois fondamentales de l’induction, au moins telles qu’on les formules dans les ouvrages élémentaires les plus justement estimés, et qu’elles en sont, au contraire, une conformation brillante.
- Mais avant de pousser plus loin cette étude, nous demanderons la permission de résumer les modifications que nous avons fait subir à l’expérience primitive et qui nous ont conduit à la constitution du gyroscope électro-dynamique. En •effet, l’introduction d’un champ magnétique distinct mettra en évidence la nature véritable des réactions électro-dynamiques, la manière dont la symétrie est détruite par le mouvement qui s’entretient avec une régularité remarquable. Enfin, nous compléteront notre démonstration en les étendant aux autres expériences présentées par M. Thomson.
- Quoique les phénomènes signalés par M. Zen-ger aient lieu avec des courants continus, et que, d'ailleurs, ils n’offrent qu’une analogie éloignée avec ceux dont il est question dans ce travail, il n’en sera pas. moins intéressant de constater qu’eux-mêmes peuvent être considérés, comme montrant que les effets dynamiques des courants d’une bobine de Rhumkoriîsont loin d’être équivalents lorsqu’on les tait agir successivement dans les spires d’un electro-aimant ou d'un cadre gal-vanométrique, si on commence par mettre en mouvement d’une manière quelconque le mobile soumis à l’induction. En effet, M. Zinger nous a dit, que les effets constatés par lui réussissaient également avec des courants alternés. Hâtons-nous d’ajouter que, dans ce cas, les actions sont plus faibles, car la révolution de la sphère autour de l’axe magnétique du champ prédominant sera dû à la différence des coûtants positifs et des courants négatifs, au lieu d’être due à la somme arithmétique des effets produits par les courants continus, comme dans l’expérience réalisée sous sa forme ordinaire.
- W. Dit Fonvielle.
- SUR LES PHÉNOMÈNES SECONDAIRES d’iINDUCTION
- DANS LES
- MACHINES DYNAMOS ÉLECTRIQUES (»)
- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DES COURANTS DE FOUCAULT
- I
- Avant de passer à l’examen des coefficients d’utilisation spécifique des matériaux des divers induits que nous avons considérés dans notre théorie de l’enroulement sur tambour, nous tenterons de faire intervenir dans le calcul du rendement la perte d’énergie qui résulte des courants de Foucault et des diverses forces électromotrices d’induction qui prennent naissance pendant la marche des machines dynamos en charge.
- Comme on a encore rien publié, à ce que je sache, de bien important sur les courants de Foucault, et que d’ailleurs beaucoup d’électriciens ne se font pas une idée exacte de la nature de ce phénomène, il me semble nécessaire de donner certains développements théoriques à ce chapitre.
- II
- Nous commencerons par quelques considérations générales sur l’induction électromagnétique dans un système complexe.
- i° Considérons tout d’abord une machine dynamo à excitation séparée à l’état de repos, dont le circuit induit n’est traversé par aucun courant électrique. Dans tous les calculs qui vont suivre, nous désignerons le courant inducteur par i, la vitesse par V, le courant induit par I.
- Jusqu’ici nous avons, d’après les hypothèses précédentes, V = o, I — o. Établissons le courant dans le circuit inducteur. L'intensité de ce courant, d’après la loi de continuité, part d’une valeur nulle pour atteindre au bout d’un certain temps une valeur de régime i qu’on peut considérer comme constante. Ce courant variable produit une certaine force magnétisante totale (force ma-gnétomotrice) à laquelle correspond un certain flux d’induction magnétique effectif simultané. Ce flux d’induction magnétique traverse le circuit magnétique d’après les chemins de « plus courte résistance ». Si E est la force électromotrice que
- (*) La Lumière Électrique, juin 1889.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- contient le circuit primaire, r, la résistance du circuit primaire on sait que le courant inducteur
- n’est pas mais bien —> tfdésignantlaforce
- électromotrice de self-induction.
- Cela ne sera d’ailleurs rigoureux qu’en tant que le milieu embrassé par les spires n’est pas bon conducteur, ou plutôt très résistant.
- On sait, en effet, d’après la loi de Maxwell, que la variation d’un (lux de force produit dans tout l’espace environnant des forces électromotrices d’induction qui dépendent de la quantité du flux de force embrassé et de sa variation simultanée avec le temps. D’ailleurs, d’après la loi d’Ohm, les intensités des courants induils par la variation première du flux, sont en raison inverse des résistances de ces circuits. Si, donc nous supposons la matière constituant le milieu, divisé en circuits élémentaires de section égale à l’unité, l’intensité des courants induits dans le milieu sera, toutes choses égales d’ailleurs, en raison inyerse de la résistance spécifique du milieu, et en raison directe du flux d’induction embrassé.
- Pendant la période d’établissement du courant inducteur, dans le cas d’un milieu conducteur, comme cela existe dans les inducteurs des machines dynamos, les noyaux des électros se trouvent donc être le siège de courants induits qui réagissent sur le courant initial.
- L’intensité effective du courant inducteur est diminué de ce fait pendant le régime variable.
- Elle a pouf expression —^ désignant la
- force électromotrice totale de réaction produite par la self-induction du courant inducteur et des courants induits dans la masse magnétique conductrice comme de l’inductioa mutuelle de ces divers courants les uns sur les autres,
- C’est à ces courants induits dans leS masses qui constitue le « milieu » d’un circuit magnétique qu’on a donné le nom très impropre de « courants de Foucault ».
- Bien peu de physiciens ont étudié ce phénomène qui se traduit, comme on le sait, par la production d’une certaine quantité de chaleur. 11 peut être considéré comme une conséquence directe du principe de la conservation de l’énergie appliqué aux phénomènes électromagnétiques. L’impossibilité dans laquelle nous sommes de calculer les effets dynamiques des courants de Foucault, peut s’expliquer par la complexité même du phéno-
- mène. Celui-ci se prête peu d’ailleurs, à des irecherches expérimentales en vue d’en édifier une théorie. Aujourd’hui, dans le cours de ce travail, nous nous proposons de donner une définition nette, qui puisse permettre de se faire l’idée du « processus» de ces importants effets d’induction.
- Le développement que subissent actuellement les applications du courant alternatif nous engage à étudier de près les courants de Foucault, puisque là surtout, ils sont un des facteurs qui modifient le plus, avec l’hystérésis, le rendement d’un appareil électromagnétique.
- ' Revenons maintenant au dispositif que nous avons décrit et analysons de plus près les effets d’induction qui s’y produisent pendant la période variable d’établissement du flux.
- Comme nous supposons que le circuit conducteur est plongé dans une substance conductrice, cette substance agit comme un circuit fermé fictif qui serait analogue au circuit inducteur.
- Des courants d’induction y prendront naissance et leurs effets s’ajouteront au courant induit dans le circuit inducteur lui-même (self-induction) pour abaisser le flux. En un mot le système que nous venons de considérer constitue une sorte de transformateur ayant pour circuit secondaire un 'disque métallique traversée par des courants élémentaires de sens et de contours déterminés, ayant en général une intensité variable avec leur 'position relative au circuit inducteur ; en d’autres termes le courant électrique induit dans le circuit secondaire n’est pas uniformément réparti dans la psection de ce circuit. (Densité de courant va-jriable).
- I Dès lors on peut remarquer la complexité de ce jcircuit secondaire puisqu’il est parcouru par des | courants dont on ignore, en général, la forme des '•lignes de propagation, et l’intensité dans chaque li-jgne. L’intensité qui traverse chaque ligne dépend Icomme nous l’avons vu du flux d’induction effec-jtif qui traverse l’aire embrassée par cette ligne, et jde la longueur de cette ligne.
- ! La connaissance de la répartition de ce flux ,effectif, comme celle de la forme des lignes de propagation, permettrait de calculer l’intensité effective, en chaque point du système.
- 11 ne faut pas songer, quant à présent, à la détermination de cette quantité, mais la complexité du calcul général peut au moins se réduire par j l'analyse de quelques cas particuliers.
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- Supposons d’abord, pour fixer les idées, que le circuit inducteur soit de forme circulaire et que le milieu intérieur soit un disque de cuivre, ou de toute autre substance peu magnétique, mais conductrice, de même contour que l’enroulement in- -ducteur, celui-ci étant constitué par une couche : unique de fils de diamètre négligeable devant le , diamètre du disque.
- De plus nous admettrons que l’épaisseur du disque est assez faible pour qu’on puisse supposer constante la composante de la force magnétisante mesurée dans la direction de cette dimension. Par ; raison des actions symétriques du circuit induc- ; teur entier sur un élément infinitésimal de la sec- 5 tion droite du disque, la force magnétisante est la j même sur tous les points d’une même circonfé- i rence concentrique à celle que suit le circuit inducteur. Si la substance qui forme le milieu est magnétique, le mode de distribution relative n’est pas modifié. En effet comme la perméabilité magnétique spécifique (* *) est une propriété intime de la matière (qui peut comme la conductibilité calorifique lui servir de critérium, pour un état physique précis), on comprend que cette propriété dépend des états moléculaires antérieurement acquis. Par suite de cette idée (encore hypothétique puisque l’expérience ne l’a pas démontrée d’une manière irréfutable), que nous nous faisons de la perméabilité magnétique spécifique d’une substance, nous sommes conduits à admettre que là où la force magnétisante est constante, la force ma-gnêtique (quand le milieu est magnétique) est une constante. C’est d’ailleurs l’opinion généralement adoptée, et qu’on peut regarder comme le point de départ de la définition de la perméabilté en un point (2).
- Ainsi, que le milieu soit magnétique ou pas, nous pouvons admettre que les lieux des points de la surface de cercle embrassée par la spire in-ductrice-concentrique qui subissent la même in- ; tensité de force magnétique sont des circonfé- : rences concentriques à celle qui limite le disque ; et le circuit inducteur.
- Encore par raison de symétrie de l’action résul- ’ tante des diverses spires inductrices, on conçoit: que les directions de la force magnétique soient symétriques par rapport à l’axe du solénoïde con- ;
- t1) Ch. Reignier, P. Bary. La Lumière Électrique, 17 dé- ‘ cembre 1887. ;
- (*) Maxwell. Electricity and tnagnelism> [
- sidéré. Il résulte de cette considération que les composantes utiles de la force magnétique sont encore constantes sur une circonférence concentrique à celle du disque.
- Toutefois cette hypothèse que la force magnétique est constante sur une circonférence décrite d’un point de l’axe du solénoïde inducteur et dans un plan normal à cet axe, n’est suffisamment approchée de la réalité que si le solénoïde considéré est assez éloigné de solénoïdes analogues et des masses magnétiques que l’espace environnant peut contenir. 11 est, en effet, facile de concevoir, d’après l’idée directrice et éminemment philosophique de la plus courte résistance magnétique, que l’introduction de toute masse magnétique, ou de modification de la perméabilité de l’espace avoisinant le solénoïde considéré, modifie la distribution du champ de force primitif en consti-
- Fig. i
- tuant des dérivations des lignes initiales de flux, dérivations d’autant plus importantes que les masses magnétiques introduites sont plus volumineuses et plus rapprochées du solénoïde inducteur primitif.
- Nous faisons toutes ces remarques d’abord, pour montrer toute la complexité que comporte le problème que nous essayons d'aborder au point de vue général, en suite dans le but de bien montrer dans quelles circonstances multiples se produisent les phénomènes d’induction magnétique qu’on observe dans les machines dynamos.
- Revenons maintenant au cas simple que nous avons envisagé.
- On comprend dès lors que, chacune des circonférences considérées ayant tous ses points soumis à la même force magnétique, ces circonférences soient aussi les lignes de propagation des courants induits par la variation du courant inducteur générateur du flux initial. Le disque peut donc être considéré comme divisé en une série- de circuits secondaires infinitésimaux, qui ont chacun une résistance propre et embrassant respectivement des flux d’induction magnétique différents. De plus,
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- ces divers circuits sont reliés en quantité deux à deux comme le montre la figure schématique ci-contre (fig. i).
- En réalité, la différence de potentiel varie d’une manière continue depuis le centre vers la périphérie.
- La différence de potentiel le long d’un diamètre étant algébriquement nulle, aucun courant ne suit ces lignes.
- Nous sommes donc naturellement conduits à l’étude de l’induction électromagnétique dans un milieu de perméabilité constante entre plusieurs spires circulaires concentriques réunies deux à deux en quantité sur une différence de potentiel commune.
- Nous supposerons d’abord que les divers circuits soient isolés les uns des autres et nous cher-
- Fig. 2
- cherons à déterminer l’intensité effective qui traverse chaque circuit. Soient i, 2, 3_ ces divers
- cuits secondaires constitués par une boucle de fil de cuivre placés dans le champ d’un solér.oïde et concentriquement à celui-ci.
- Chacun des courants qui traversent les circuits secondaires est la cause d’une action démagnétisante créatrice de divers flux de force s’ajoutant ou se retranchant en partie pour produire un flux effectif final plus petit que celui qui résulterait de l’action magnétisante propre ducourant inducteur.
- Considérons, en effet, la spire inductrice O (fig. 2) qui a son champ de force figuré par les lignes pleines; plaçons dans son plan des circuits .fermés 1, 2, 3, concentriques au circuit inducteur, chacun de ces circuits étant traversés par des courants d’induction à son champ magnétique propre (lignes pointillées). Les flèches indiquées sur la figure supposent l’observateur regardant le papier ,et les lignes de force du champ primitif allant du papier à sa figure (direction positive).
- Cela posé, le courant induit qui traverse le circuit I produit un champ de force dont le Sens est négatif, par rapport au champ primitif pour tous les pointsX1) du plan qu'embrasse ce circuit et positif pour les points du plan extérieurs! à ce circuit. De même, le courant qui traverse le circuit 2 produit un champ de force magnétique dont «ne partie s’ajoute à l’action de 1, et dont l’autre doit së retrancher de 1 et de o. En d’autres termes, le circuit secondaire enveloppe produit dans la portion de plan extérieure à son contour, Uh flux de force de signe contraire à ceux que produisent les circuits secondaires enveloppés tels que 2, 1.
- La couronne circulaire comprise entre les contours de deux circuits consécutifs se trouve traversée en réalité pendant la période variable, par une série de flux de force de deux directions contraires.
- Le flux effectif résultant s’obtiendra donc en sommant les actions intérieures et les actions extérieures dues à chaque courant.
- Le flux de force magnétique est donc diminué par le fait de l’existence des courants de Foucault dans les masses conductrices. 11 est évident que ceux-ci n’existent que pendant I3 période variable, car, au bout d’un certain temps le régime permanent du courant inducteur étant établi, le flux possède une valeur sensiblement constante .d<ï> ,
- et -r-7 tend vers zéro. a t
- Cette analyse montre donc bien que les courants de Foucault ont pour effet, outre l’absorption d’une certaine quantité d’énergie, d’abaisser le champ magnétique de la machine.
- Après ces considérations générales sur la production et l’effet des courants de Foucault, nous placerons ici, au point de vue théorique, le calcul de l’induction électromagnétique entre n spires concentriques intérieures à une spire inductrice circulaire.
- Ce calcul est basé sur la méthode des flux successifs de réaction que M. P. Bary et moi avons trouvée et exposée dans ce journal (2).
- Traitons d’abord le cas des deux spires de résistance R.!, R2. La plus grande contient une force électromotrice initiale e, fonction du temps qui produit un flux de force. Nous admettrons que la perméabilité du système est constante. (*)
- (*) On considère bien entendu les points de la surface section droite du disque.
- (’) La Lumière Electrique, 17 décembre 1887.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 609
- La force électromotrice e, produit un flux de force qui est d'après nos hypothèses Le flux de la première réaction dans le circuit primaire est
- L, “ Rï e* Li d 0 " Ri Tt
- Les forces électromotrices d’induction produisent des flux qui s’ajoutent algébriquement à <po. Lagrandeur.de ces forces électromotrices dépendent des flux embrassés par chaque spire, et de la résistance de chacune. Si eu désignent d’une façon générale les forces électromotrices de réactions, les flux correspondants seront Il en passe seulement une partie dans le secondaire , Mi,* d ç * 1 _ Rt d t Le flux de réaction dans le circuit secondaire est L* d y Mi,2 ♦‘“Rirflf.TT
- 9=Li te) *' - Mi>* te) * =*u te) *'=Ma’'te) La portion de flux secondaire qui passe dans le primaire est
- Mj,2 désigne la portion du flux primaire qui passe dans la spire secondaire divisée par l’intensité du courant priniaire ; M2,! la portion du flux secondaire qui passe dans la spire primaire divisée par l'intensité du courant secondaire; U. L2 les quotients respectifs des flux primaires et secondaires qu’embrasse leur circuit par les intensités respectives qui traversent ces circuits. Comme on le voit, les quantités Lj, L2, M1>2, M2j< ont la signification ordinaire qu’on donne aux coefficients de self-induction et d’induction mutuelle. La première variation du flux <po produit deux forces électromotrices d’induction, l’une dans le circuit primaire, déterminé d’après la loi de Maxwell par d a. E1 = dt , M*,i M, ,2 d <f * 1 = “rT TT Tt Les flux <p et sont de même signe et s'opposent au flux initial <f. Le flux total de première réaction dans le primaire est donc * r * Ui Rs L, J d t Le flux total de première réaction qui passe dans le circuit secondaire est u + = [Mil* + _ Mii!] ^ ^ l. Ri + R* Li J d t Ce sont les variations de ces flux de réaction qui produisent les forces électromotrices d’induction de deuxième ordre, on a «-£<*+♦'*>-a.^V:
- l’autre dans le circuit secondaire
- ,'i . tl 1 dt en posant
- cp, et <p' sont liés par les deux premières équations de la formule précédente, soit (jfe-’ + rÆ)-6' ,
- 9 Li f' Mi,» Les flux-de réaction du second ordre sont alois
- par suite on pëut écrire t'x, en fonction de ®0
- , Mi,* d y, “‘“lLi dt
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- 6(o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En posant les parenthèses qui affectent respectivement égales à A2 et B2, on aurait de même les flux de troisième réaction.
- Sommant tous ces flux en leur donnant les signes convenables, on exprimera lès flux effectifs qui traverseront chacun des circuits par les développements en série différentielle suivante
- . Ai 4-
- M d t +
- d* ep„ 1 dt»
- — A,
- d* y. dt3
- $' =
- Mi,a
- TT
- 9,— Bi
- et <p. d t
- + Bs
- d'q? d 9 dt* 3 dt»
- Les quantités <p désignent les portions du flux primaire qui passent dans les divers circuits.
- De même on aura une série de n équations analogues
- + = Ls (fi) E'= M3)1 fi 'j/==M2>1 (fi) • • •
- V = (^) * e" = Ms (n t 1) ^
- * == Ms!’4 (rb) x = ' * Ri
- La formation des divers paramètres est simple : on a entre deux termes consécutifs d’ordre quelconque
- . Li . Ma,i D
- A,,.— Ri An 1 + Ra Bn — 1
- B”= TT An_ 1 + jp Bn~1
- .......... • x'=Mi>‘fi
- 4'” = Ma (» + i) ^ ..........
- E=L3fi X” = M,(nt„^
- Si les deux spires embrassaient le même flux on aurait
- Li = Mi ,a = M2,i »= La = K
- Les quantités^, e2, ea.... en désignent les forces
- électromotrices d’induction produite par la variation du flux initial étendu à chaque circuit ; on a
- Les deux premiers paramètres deviennent égaux ou
- A, = Bi = A = K ^
- d <p
- âl-Tt
- Mi
- L,
- d o d~t
- Les flux 4>, $’ sont égaux et exprimés par le développement trouvé (1).
- Mi,„ d 9
- TT T~t
- $ = „ _A^+A2^-A3^4-9* dt + d t* A d t3 +
- Supposons maintenant qu’il y ait n spires concentriques à la spire inductrice; en désignant par , L (affectée d’indicessuivant le numéro des circuits) ‘ les coefficients de self-induction et par M les coef- ; ficients d’induction mutuelle, on aura J
- 9 ==L (ri) 9 =Mi,4(r,) j
- *'-m-(e) ........... j
- ?” = Ml,3 ^0 f" = Ml (n H) .
- Pour former les flux successifs de réaction, écrivons ceux qui naissent des trois premiers circuits secondaires et du circuit inducteur enveloppé.
- Les flux de première réaction dans chaque cir-' cuit sont
- 9 + y + v + x' + ... .. cr (l)
- 9' + V H- x' + (2)
- + +* + t x" + (3)
- 9" + y + r + X + (4)
- ----------------------:----------------------------------i T" +........................
- (!) Ch. Rhignier et. R. Bàry. , — La Lumière Electrique H
- (*888>i !j H est aisé de reriiarquer que la formation des
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 6n
- s’obtiendra par la disposition en diagonale des flux de réaction dans un quelconque des circuits diverses lettres qui représentent le flux de self-induction de chaque circuit, munies d’indices croissants. Ainsi, on formera la diagonale génératrice 9, %
- des flux sans indice, c’est-à-dire des flux de self-induction dans chaque circuit. Le côté vertical sera formé de la lettre <p (origine de la diagonale) affectée d’indices croissants. Ce sont les diverses portions du flux primaire qui passent dans les divers circuits secondaires. Le côté horizontal
- <p, <j/, l', fl.est formé de la lettre <p origine de
- la diagonale, et des diverses lettres */... affectée de l’indice (prime). Ce sont les divers flux créés par chacun des circuits qui passent dans le circuit primaire.
- Pour former les flux de réaction on n’a plus qu’à continuer les dispositions en diagonale des indices en plaçant la même lettre dans chaque colonne verticale.
- La somme de termes de chaque ligne horizontale donne le flux de réaction dans chacun des circuits.
- On voit donc que dans le cas de n circuits, il y a «2 flux partiels de réaction qui interviennent dans la détermination de «flux effectifs d’un ordre quelconque dans chaque circuit du système électromagnétique.
- On peut remarquer que la première ligne horizontale ne contient aucun dérangement, soit par rapport aux lettres, soit par rapport aux indices, et qu’une ligne horizontale de l’ordre n contient (w — i) dérangements relatifs aux indices. La même remarque s’applique aux colonnes verticales.
- 11 sera donc facile, d’après ce tableau, de former les divers flux de réactions d'un ordre quelconque. Remplaçant 9', cp"...cp" par leurs valeurs propor-
- tionnelle à cp„, on déterminera aisément les divers paramètres qui affectent les coefficients différente 9.
- tiels successifs de
- dt
- Là encore les flux effectifs
- dans chaque circuit seront définis par un développement en coefficients différentiels successifs à paramètres constants de la forme (1)
- M ' , d q> , , d* a L<f~AiTt+ Aî JJ*
- — A,
- d> <P ,
- a t* +
- (*) Ch. Reignier et P. Bary. — La Lumière Electrique (1888 a '
- L’intensité du courant induit dans un circuit
- secondaire quelconque est
- 1
- R. dt
- Dans le circuit primaire elle est de
- '-£(-3*)
- Nous nous servirons prochainement de ces formules.
- Ch. Reignier.
- LE
- NOUVEAU TÉLÉGRAPHE MULTIPLE
- IMPRIMEUR DE M. J. MUNIER
- Distributeur. — Le distributeur se compose essentiellement d’un disque fixe portant les plots de transmission et de réception et d’un bras porte-balais, qui entraîne les balais sur les plots.
- Ces organes, dans l’appareil Munier, sont montés sur un Hughes ordinaire: la roue des types | est supprimée ainsi que les organes de progression et d’impression et remplacée par le porte-; balais ; le disque est placé entre le porte-balais et j la roue de correction. Enfin on supprime également î le chariot, la boîte des goujons et le clavier. Le but poursuivi dans ce genre de construction, est • l’utilisation la plus complète possible du matériel | existant. 11 en résulte de nombreux avantages, qui ; se font plus sentir encore sur les appareils que j sur le distributeur. En effet, en conservant tous ! les organes essentiels, on a pu disposer les appareils de telle façon que par une manœuvre facile i et rapide on les transforme instantanément en ; appareils multiplex ou en appareils simples. Ces dispositions seront décrites plus loin.
- La figure 6 donne, pour un quadruplex, la disposition du disque, lequel est désigné parfois séparément sous le nom de distributeur. La couronne centrale communique directement à la ; ligne ; la deuxième couronne est formée par les î plots de réception et la troisième pnrceux detrans-ï mission. Sur le dessin> on a harV; les plots qui
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- 612, ; LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sont constamment en contact avec la terre. Enfin S'ir le périmètre extérieur, il y a quatre contacts doubles qui servent à maintenir l’isochronisme entre les appareils simples et le distributeur.
- Synchronisme des distributeurs. — Le maintien du synchronisme entre les deux distributeurs se fait à l’aide d’un secteur spécial composé de : un plot sur la couronne de transmission, un plot sur celle de réception, plus, sur chaque couronne, un plot de mise à la terre. Ce secteur est intercalé entre le quatrième et le premier secteur ordinaire. Les secteurs ordinaires sont donc en réalité, un peu inférieurs à 1/4 de cercle.
- C’est l’un des distributeurs, au choix, qui est
- Secteur de correction
- Pig, 6.— Distribution Munier quadruple.
- chargé de régler l’autre. Celui qui règle est appelé distributeur de transmission, celui qui est régié, distributeur de réception. Ces dénominations n’ont rien de commun avec la transmission des dépêches, car sur les 4 dépêches, deux peuvent être lancées dans un sens et deux dans l’autre, ou tout autre combinaison.
- . Au distributeur de transmission le plot de transmission du secteur de correction est seul actif. 11 est relié en permanence à la pile, tandis qu’au distributeur de réception, le plot de transmission est isolé et celui de réception relié à l’électro-im-primeur du Hughes distributeur.
- A chaque tour, un courant est ainsi lancé par l’un des distributeurs, pour être reçu par l’autre. Ce courant a pour effet de faire embrayer l’arbre imprimeur. Comme ce courant est toujours transmis à un moment déterminé, la came correctrice opère un réglage de la même manière que
- idans le Hughes ordinaire, par un déplacement de la roue de correction et, par suite, du porte-balais qui en est solidaire.
- Mise en marche des distributeurs. — La mise en marche du distributeur demande une disposition spéciale, dont on peut se rendre compte par la figure 7.
- R est la roue de correction ; C la came correctrice ; P le porte-balais. Le disque support des plots est supposé enlevé.
- Les deux distributeurs étant mis en marche, on déplace au distributeur de réception la manette M de la vis B contre laquelle elle appuie au repos, vers la vis B'. L'extrémité de la manette pénètre ainsi dans une encoché D, (fig. 8) pratiquée dans
- Fig. 7.— Distributeur Munier. Organes de mise en marche
- la partie horizontale du levier coudé L ; celui-ci se soulève sous l’action du ressort K, présente un petit plot incliné E (fig.’8) sur le passage du cliquet d’embrayage de la roue de correction, et produit de la sorte le débrayage de cette roue et du porte-balais. La goupille du cliquet d’embrayage en pénétrant dans l’ouverture e en forme de V, assure l’arrêt des balais.
- On rétablit ensuire la communication de l’élec-tro-imprimeur avec le plot, communication qu’on a eu soin de couper au commencement. Au premier courant correcteur qui est reçu dans l’électro une came montée sur l'arbre des cames vient dégager le levier L, et le porte-balais se met à tourner. Comme on peut lui faire occuper au repos line position déterminée, on obtiendra de cette façon un mouvement symétrique des deux distributeurs. C’est l’analogue de la mise en mat che du Hughes. La manette M, une fois le levier L
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- §*3
- abaissé, reprend sa position de repos contre la vis B, sous la poussée du ressort antagoniste H. Dans cette position la manette étant perpendiculaire au
- .K,
- Fig. 8. —» Levïer d'arrêt du distributeur
- levier L, elle le maintient abaissé malgré le res-'sort K qui tend à le relever.
- Recherche de synchronisme. — Il arrive parfois,, lors de la mise en train; des distributeurs, que les écarts de vitesse sont si grands, que les courants correcteurs ne parviennent plus à l’électro-imprimeur. Pour éviter le plus possible toute perte de temps, il est utile de pouvoir être immédiatement renseigné sur le sens de cet écart. Dans çe but on se sert de la disposition représentée (fig. 9). Le plot de réception des courants connecteurs, est comme on le sait, placé entre deux plots de mise à la terre. La liaison de ces plots avec le sol n’est pas directe ; elle est faite par un commutateur à quatre contacts. Le contact T relié au sol, est généralement relié à A et A', à l’aide de deux chevilles.
- Veut-on savoir au poste récepteur si le distributeur est en avance , on déplace la cheville du contact A', de T en P; si le courant est reçu sur le
- Fig. 9.— Commutateur pour la reeherehe du eynehromame
- C,commutateur; D, dirtributeur (aeeteur de correction); E, élcctro-' aimant imprimeur (servant pour la correction); S, parleur.
- plot terre de droite, il s’écoulera à la terre par le parleurS, qui donnera l’indication voulue. Si le parleur n’agit pas, c’est que le distributeur tourne trop lentement ; on s’en assure en plaçant la < he~ ville du contact A, en P. 1
- Isochronisme des appareils. — La marche de tous les appareils simples doit se régler sur celle des distributeurs. Mais la condition de fonctionnement se réduit à faire faire à la roue des types et au frotteur du collecteur, le même nombre de tours que le bras du distributeur, sans qu’il soit nécessaire que ces appareils possèdent des mouvements synchroniques, ainsi que cela doit avoir lieu pour les deux distributeurs.
- Tous les récepteurs sont donc réglés de manière à tourner légèrement plus vite que les distribu-
- Fig. 10. — Dispositifs pour le maintien de l'isochronisme des appareils R, roue de correction; R'; roue de frottement; F, détails du frotteur du collecteur; M, manchon de la roue des types.
- teurs. Mais une série de dispositions ont été prises : .
- i° Pour arrêter automatiquement la roue des types après une révolution complète;
- 20 Pour la faire repartir, sous l’influence d’un courant émis par le distributeur local, après un moment d’arrêt plus ou moins long, suivant la vitesse du récepteur.
- La figure 10 représente les organes qui contribuent à produire ces effets.
- L’arrêt de la roue des types s’obtient par un moyen analogue à celui qui est employé pourTar-rèt des distributeurs, et que nous avons décrit. '
- Nous retrouvons au levier coudé L2 portant un plan incliné p et muni d’un arrêt a. Ce levier L2
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- 6i |
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- étant pressé contre la vis d'arrêt V, par le ressort; K, comme la figure l'indique, les effets suivants se produront lors de l’arrêt de la roue. La goupille! du cliquet d'embrayage rencontre le versant de! gauche du plan incliné; elle s'élève le long de ce versant, soulève le cliquet et débraye la roue correctrice. Celle-ci, par inertie, continue à entraîner le cliquet dont la goupille franchit le sommet du; plan incliné. A ce moment, un taquet /jfixé à la roue correctrice, vient buter contre l'arrêt a et; maintient au repos l’ensemble de la roue correctrice, du frotteur du collecteur et de la roue des; types. ;
- Le courant de départ de la rpue des types est émis lors du passage du balais spécial sur le.
- En Simple En Multiple
- W//////7//ÏÏÏ7//////7//Â
- ______r'
- Fig. 11. —* Modification du, chariot.
- L, levier de déclenchement automatique >
- mène ainsi l’armature A en contact avec les pôles de l'électro E.
- Après que la came C' est redevenue lityre, un petit ressort à boudin agit sur le levier Lx, qui s’abaisse suffisamment pour laisser le jeu convenable entre l’armature A et la vis B.
- Tel est la manière dont s’opère l’arrêt et la mise en marche de la roue des types.
- 11 nous reste à mentionner la came de sûreté C* montée sur l’arbre des cames^et qui a pour fonction d’assurer le dégagement ;dës’organes d’arrêt de la roue des types lors de l’impression d’une lettre, et un peu avant que la came de correction ne pénètre dans les dents de la roue correctrice.1
- Quant à la manette L, qui sert à maneuvrer la came ovoïdale c, elle est sans usage tant que les
- En Simplt
- Fig. 1S. —Rappel au blanc-dispositif des or.o-anes R, roue de correction; R'# roue de frottement
- r
- double plot correspondant placé sur le périmètre! extérieur du plateau du distributeur (fig. 6). Ce: plot est susceptible d’un déplacement en avant ouf en arrière; on a ainsi le moyen de régler le moment de l’émission du courant de départ de lai roue des types. j
- Le courant est reçu dans un petit électro-aimant' Hughes E. L'armature A se soulève et vient frapper sur la vis B. Le levier Lj, articulé en O, se soulève et vient presser par la vis D sur le levier Lz. Ce dernier, en s’abaissant dégage le taquet t, qui passe par dessus l’arrêt a, entraîné par la réaction que le ressort du cliquetexerce sur le plan incliné parTintermédiaire de la goupille.
- Une fois l’embrayage rétabli, le taquet t rencontre la came C' et la force à se soulever. Dans Ce mouvement, elle entraîne le levier Li qui ra-
- réflecteurs fonctionnent en multiplex', elle occupe alors la position indiquée dans la figure io. C’est à l’aide de cette manette que se fait le rappel au blanc quand les; appareils sont montés 'çn simple, et l’on verra, lorsque nous en décrirons lfe fonctionnement,! que ce rappel au blanc est bien plus simple et plus rationnel pue celui actuellement en usage.
- Marche en simple. — En décrivant le mode de manipulation du système Munier, nous avons mentionné une série de ressorts de contact, placés sous les touches. Ces ressorts sont montés sur une planchette à charnières. Pour disposer les appareils en simples, on commence par abaisser cette planchette, de manière à placer les ressorts hors de portée des touches. Cette maneuvre se fait
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- JOURNAL UNIVERSEL DÉLECTRICITÉ
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- à l'aide d’une petite manette Située à droite du clavier, et garnie d’une came excentrique qui maintient la planchette.
- Le chariot est sans usage pour la transmission en multiplex, puisque c’est le distributeur qui est chargé d’opérer la transmission au moment opportun. On aurait donc pu supprimer entièrement le chariot. Celui-ci a pourtant été conservé en vue de la manipulation en simple ; mais on a dû lui faire subir la légère modification qui est représentée dans la figure 11.
- La roue d’angle au heu d’être fixée d’une manière rigide à l’arbre du chariot, est montée sur un manchon à baïonnette. En multiplex, le fond de là rainure à baïonnette repose librement sur la vis V fixée dans l’arbre. L’épaulement e du manchon, ne portant pas encore contre le palier P, l’arbre remonte sous la pression du ressort de la crapau-dine, et maintient le bras du chariot suffisamment soulevé pour qu’on puisse maneuvrer, sans le toucher, les goujons placés sous lui. En même temps, les roues d'angles sont débrayées.
- Pour se placer en simple, il suffit de soulever le manchon de la roue d’angle et de fixer la vis dans la rainure horizontale. Dans cette position, les roues engrènent et le bras du chariot porte sur la boîte des goujons.
- La troisième maneuvre consiste à mettre la manette L (fig. 12 et io) verticalement, comme il est indiqué en pointillés dans la figure 12. La came c venant alors (se placer entre les leviers Lj et L2, soulève le premier et maintient le second abaissé. La roue des types peut ainsi tourner librement.
- Lorsqu’on veut faire 1 q rappel au blanc,, on déplace la manette L vers la gauche, le levier Lt resté; soulevé, mais l’extrémité de la came c'\pénètre dans une petite encoche du levier L2 et permet à celui-ci de reprendre sa position normale. Les organes d’arrêt: plan incliné, arrêt du taquet, entient ainsi en jeu et produisent l’arrêt de la roue des types, ainsi que cela a lieu à chaque tour quand on marche en multiplex.
- Au premier courant reçu, la came C'' de l’arbre des cames, déplaçant le levier L2, provoque le départ de la roue des types, en même temps que la manette L, dégagée de l’encoche, reprend sa position verticale sous la poüssée du ressort r et empêche le levier L2 de remonter.
- Comme nous le disions, ce rappel au blanc fonctionne d’une manière irréprochable, ce qui est
- 1 d’autant plus intéressant qu’on ne se sert que des organes combinés pour le multiplex.
- Enfin, il reste à placer le commutateur à’alternat sur simple pour compléter les opérations né-i cessaires à la transformation des appareils.
- , Tels sont les points principaux à mentionner : dans cet intéressant système télégraphique. Les appareils qui ont été soumis à des essais con-| cluants entre Paris et Dijon, sont actuellement i exposés au Pavillon des postes et télégraphes, à • l’Esplanade des Invalides, s Paul Samuel
- SUR LES ÉQUATIONS GÉNÉRALES
- ! DU MOUVEMENT DE L’ÉLECTRICITÉ (*)
- Nous allons établir maintenant les équations du courant électrique, c'est-à-dire les relations qui existent entre les composants de ce courant et la force magnétique. ;
- Rappelons d’abord quelques propriétés du champ magnétique créé par un fil rectiligne. L’action que ce fil (fig. lexerce sur unpôle d’a-
- Fig. 1
- rnant m placé en P est proportionnelle à m et à P et inversement proportionnelle à la distance; cette action est perpendiculaire au plan qui passe par le pôle P et le fil ^ on peut la représenter par h> i fît
- R= ——- En décomposant la force R et ses composantes parallèles aux axes, on a
- X = — R sln 6 = — R b — 2 im L r rs
- r> . „ X X
- Y= R cos » = R - =» 2 t m
- r r*
- (‘) Voir La Lumière Électrique du 31 août 1889.
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- LA L UMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 6ifi>
- et
- Z » o
- On a pris pour la constante la valeur h —2, ce qui correspond au système électromagnétique. On voit donc que l’expression
- vj ,vj .-/J x&9 — y dx
- Xdx + Y dy + Z dç = 2tm —-------
- est une différentielle exacte dont l’intégrale est
- 2 i m arc tang ^ + C=îi»i6 + C
- Si l'on prend cette intégrale le long de la circonférence menée du centre O par le point P, et lorsqu’on revient au point P, on aura
- J(Xdx + Y dy + Z dç) = 4 u im
- II est facile de généraliser ce résultat; on peut
- 1.
- v A'
- B
- 0 y, .v
- Fig. *
- suivre un chemin quelconque pour revenir au point P, pourvu qu’on ne tourne qu’une fois autour du fil.
- Si au lieu du pôle m placé en P, on considère l’unité de masse magnétique placée .en ce point, les forces mécaniques XYZ deviendraient les forces magnétiques agy et le deuxième membre deviendrait 4irt.
- On en déduit donc cette proposition' :
- En mesure électromagnétique, l’intégrale linéaire de la force magnétique le long d’une courbe fermée est numériquement égal à l’intensité du courant qui traverse la courbe fermée multipliée par 411.
- Appliquons cette proposition au rectangle dy dz à travers lequel il passe un courant udy dz-
- Soient uvw les composantes du courant électrique parallèle aux axes ox, oy, 0z, et a(3y les forces magnétiques.
- Soïènt a0 P0Y0 les valeurs de ces forces au point O. la valeur de p au point A sera (fig. 2).
- P.-
- 1 d fi
- 2 d z
- d{
- et celle au point A'
- +3^*T
- La partie de l’intégrale relative aux côtés A et
- A' sera ainsi — ^ d^dy) celle relative aux côtés B d\
- et B' sera de même^Idydz, on a donc en appliquant la proposition en question :
- 4 «udydz- (-1 - dy d{
- ou
- et de même
- 4km
- dy
- dy
- rfj
- 4 K V =a
- d a
- 4
- K W —
- d p d x
- dy
- dx
- d a dy
- )
- On peut déduire de ces équations une autre relation importante; il suffit de les ajouter après les avoir dérivées successivement par rapport xy et z’i Ie deuxième membre disparaît, et on trouve
- d x "1" d y "1" d{ °
- Si l’on avait à faire au mouvement d’un fiuide, uvw exprimant les déplacements relatifs des points x y z. le premier membre représenterait la dilatation cubique. La relation précédente exprime donc que cette dilatation est nulle, c’est-à-dire que le fluide est incompressible. Ici elle indique que les courants électriques sont fermés.
- La force magnétique qui entre en jeu dans les équations précédentes est la force exercée sur l’ü-nité de masse magnétique placée en un point. Cette définition est donc identique à celle de l’intensité du champ magnétique.
- Nous avons considéré précédemment l’induction magnétique B dont nous avons représenté les composantes par abc.
- Lorsque l’état magnétique du milieu provient entièrement de la force magnétique qui agit sur lui, on a la relation
- B = (j. H
- [x= l —1— 4 kA, i* étant le coefficient de perméabilité
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- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- 617
- magnétique du milieu; k est la constante d’aimantation. Comme cette relation a également lieu pour les composantes, on a
- “ a = u. a b = y p c — y y
- Si l'on suppose que le milieu ne renferme pas d'aimants proprement dit et que la force magnétique soit due aux courants électriques, la force magnétique et l’induction seraient identiques; et le coefficient y. serait alors égal à 1.
- Pour plus de généralité on maintiendra le coefficient p et cela d’autant plus que dans le système électrostatique les dimensions de la perméabilité [x ne sont pas zéro; mais celle de l'inversé du carré d’une vitesse.
- Les composantes uvw du courant électrique qui interviennent dans les équations précédentes sont celles du courant total et ces courants peuvent être de provenances différentes d’après la constitution du milieu. Lorsque lo milieu est conducteur le courant électrique dépend de la force électromotrice d’après la loi d’Ohm. Si e est la coefficient de conductibilité et P Q R les composantes de la force électromotrice, on aura pour les composantes du courant les expressions ux — cV Vj—cQ et Wi = c R.
- Lorsque le milieu est isolant, ces courants ne peuvent pas naître, mais l’effet de la force électromotrice est de produire ce que Maxwell appelle un déplacement électrique, dont on peut représenter les composantes par / g h.
- 1 Ge déplacement électrique ne diffère de la polarisation du diélectrique, que nous avons introduit à propos des équations de Helmholtz, que par le facteur 471; on obtient les composantes du déplacement électrique en multipliant par 41: celle de la polarisation diélectrique. Les composantes du déplacement électrique ou du glissement de l’électricité sont donnés par la relation
- / = — K P g = ~~ K Q h = — K R 4 n 41c . . 411
- K étant le pouvoir inducteur spécifique.
- Lorsque les forces électromotrices P Q R restent constantes, le déplacement électrique, c’est-à-dire la quantité d’électricité qui traverse l’unité de surface ne varie pas, et il n’y a pas de courant électrique. Ce courant, dû au déplacement électrique et qui n’est jamais qu’un mouvement de va et j vient de l’électricité est une conséquence de la J
- variation de la force électromotrice. L’intensité du courant est la dérivée par rapport au temps du déplacement électrique.
- On a ainsi; en désignant les composantes par
- u2 v2 w2
- _df.
- —
- 4 7C dt
- dt
- -L K
- 4 n
- dt
- d Q d t
- vi2
- db = j_ „ rfR dt 4 n dt
- Si l’on suppose que le milieu possède en même temps une certaine conductibilité, on obtiendra pour les composantes de l’intensité du courant total, les expressions
- 1 d P
- u c P H-----K -j—
- 4 il dt
- ~ 1 d O
- « = cQ+ — K -tt
- 4 w d t
- n . 1 ., d R .
- HI=»CR-+ — K -;7
- 4 7i dt
- Les équations que nous venons d’établir permettent de se rendre compte : de ; la . propagation des perturbations électriques dans les milieux. Nous allons établir les équations relatives aux moments magnétiques F G H.
- Nous avons prouvé les équations
- d H
- a = (i a =
- dy
- d G d{
- et des équations analogues pour è et pour c. Puis
- 4 11 U—
- d Y dy
- d 8 ' d a
- — 4 KV = -y—
- d 1 . d f
- d Y
- d~x 4™
- d$ d j
- d x d y
- On en déduit
- _ dî G . d* F d* F 'd* H
- .4 " 11 u dx dy dy% dç* 4" d^~dx
- Si l’on pose
- j _ d F d G d H 3 dx dy ' dç
- et si l’on représente par A l’opération
- d1 , d^ d*_\V)
- dy» d?)
- \dxï
- (!) Maxwell met le signe — pour que les expressions coin* cident avec celles des quaternions de Hamilton.
- . 38
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-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 6 l’S
- les équations précédentes deviennnent
- + A G d y
- 4 7t {JL V
- 4«(«•«’“ 5^ + AH
- Dans le cas d’un milieu non conducteur de l’électricité les équations, relatives aux courants électriques deviennent
- 4 7t
- V = T~ KlS
- 4% dt
- 1 d R W = — K -rr 4*n dt
- les valeurs de P Q R sont déterminées par les équations
- v dj_ , d I d F _ W
- V ~c dt ° dt dt dx
- et des expressions analogues pour Q et R.
- Si l’on suppose, en outre, que le milieu soit en repos, les deux premiers termes du second mem-disparaissent et il reste
- P dF dyp
- = dt dx
- On a donc
- d’où
- i
- d
- dt
- 4* \d t*
- d*
- dx dt)
- K /d* F d* ijr
- V \dt1 + dx "dt,
- K| (d1 G d* TJT
- F Ç dt* + dy dt,
- K| (d* H + ' d* qc>
- v < dt* di dt,
- ) + AF +
- ) +AG + ) +AH +
- dj d x
- d y
- dj
- dî
- = o
- = O
- = O
- Ces équations contiennent en outre des composantes F G H, le potentiel ¥.
- Dans les conditions où nous nous plaçons, cette fonction disparaît, ainsi que la fonction
- 1==!£ + + ^
- J dx dy dç
- Ajoutons, en effet, les équations précédentes, après les dérivées respectivement par rapport à x, y et il viendra
- Il faut se rappeler que le signe A a été pris avec le signé —.
- Or A W est proportionnel à la densité en volume de l’électricité libre, et comme le milieu n’est pas conducteur cette densité est nulle, on a
- A if = o
- Il s’en suit
- et J doit être une fonction linéaire de temps, ou bien être constante ou égale à zéro.
- Lorsqu’on considère des perturbations périodiques, cette fonction J et par suite W peuvent donc rester hors de cause et les équations deviennent
- Kp^+AF-P
- +ag==o
- „ d'H , * „ .
- K(i + AH=o
- Ces équations sont identiques à celles du mouvement correspondant à l’élasticité dans un corps non compressible.
- Établissons maintenant les équations relatives au déplacements électriques, c’est-à-dire les équations ne contenant d’autres variables que les composantes/^-^ des déplacements électriques.
- Si l’on fait les mêmes hypothèses que précédemment, c’est-à-dire si l’on suppose que les deux fonctions A et J sont nulles, on trouverait les équations
- K ji
- d t*
- + A/= o
- K*JT*+Ag==0
- qui sont de même forme que les équations relatives aux composantes F G H.
- Ces hypothèses reviennent à supposer que la
- d f d s? d b
- densité due au déplacement p = est
- nulle. Comme cela n’a pas lieu on peut former les équations de la manière suivante (*) :
- V.K
- ±_ (±1
- dt\dt
- — A W)
- o
- f1) Nous n’écrirons, en général, que la première dés trois équations dans chaque cas.
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-
-
-
- JOURNAL ÜNÏVËkSËL D’ÊLËCtRtCITÉ
- éig
- Ôri a les équations
- /-J-KP — if p —
- 4 it oî t d t dx
- d H d G
- 4«H«'
- d c db dy d{
- 11 vient donc
- ,_±k(<£ + ÏV)
- 4it \dt dx)
- d’où
- A/<
- 1k(*
- 4 w \
- a f
- dt dx
- O)
- l(a)
- Puis on a, enj remplaçant par leurs valeurs -
- rf*G d*F d*F , d'H ABl dj 4 *‘“"25^ “W “ d^ + dTd? ”AF+ Ti
- car
- I 'il JL.±Ç 4. füî
- J “ d x ^ ^ df Comme « = il vient
- Formons
- df d]
- 4«t«’ d~t d~x
- d f d g . d b ^“dx^dy^dç
- (3)
- en partant des équations (i); il vient
- *—îïK^i-4,r)
- (4)
- En éliminant F entre les équations (a) et (3), on trouve
- . ^ l /. d*f d* J , d A IFN 4 * V ” F df1 dxdt + dx )
- et en tenant compte de (4)
- ou bien
- A/ d»/ dp
- A/« — Kp — j*
- Kl'3¥ + 4'+ïî-°
- et de même
- K„^ + A^ +
- d'b d p
- d p dy d p
- 37
- Ces équations ont la même forme que celles relatives à l’élasticité d’un corps compressible.
- Nous allons chercher finalement les équations qu’on obtient en conservont dans les équations les composante a p y de la force magnétique, ou de l’intensité du champ magnétique.
- On a les relations
- /-Ip
- 4*
- £ = A Q
- 4 *
- avec
- P- dFdW dt dx
- Q d G dy
- '^"*l dt dy
- 4 K
- R = —— —
- On en déduit
- dg _ d/> _ /dQ. d^ dy 4it \d f
- dR d ^
- V _ _K /dM _ dG\ Kp 7 4 m df \ dy di{ ) = 4 7t
- Cai > = !*« = 53; — Ainsi :
- Kp d a. d g d b 4 it dt d { d y
- K p d p d b df
- 4 v dt dx d ç
- K pdy df dg
- 4 x dt dy dx
- df
- Mais on a d’autre part u = donc
- 4* u 1
- d f ' 4 * ~dt ’
- 4icv = 4«
- 47CW :
- ffj? , dt
- d b
- d y__d fi
- d y d ç
- d a dy
- d ç dx
- ,.. - - _ fLê _ fLf*
- 4 dt ~ dx d Ç
- F.n retranchant ces deux dernières équations, après avoir dérivée l’avant dernière par rapport à % et la dernière par rapport àjv, il vient
- d /d g d b\ „ d* a . d /, -d-y)=K*dP — àa-dï{,
- 4 dt \d f
- Or, d’après les équations
- do. , dg dy dx dy df
- 0
- p a
- d H dy
- dG
- d<
- dF _ dH ** " ™ df d x
- dG d x
- d_
- dy
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-
-
- 6»
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- on déduit en les ajoutant, après les avoir dérivées successivement par rapport à x y % la relation
- da ,d $ ,dX _ n dlc + d~y + T 0
- Les équations cherchés en a 7) y sont donc
- Kt*î^ + Aot = 0
- Küg^ + Ap-o
- K 11 dt* + A ï “ 0
- Ces. équations ont exactement la même forme que celles en F G et H ; elles ont sur les équations l’avantage qu’on n’a fait aucune hypothèse relativement à la fonction W.
- Les équations précédentes déterminent la manière dont les mouvements électriques se propagent dans l’espace. Les équations obtenues sont les mêmes que celles qui se rapportent aux petits déplacements d’un corps élastique non compressible. On sait que, dans ces conditions, le milieu peut transmettre des vibrations transversales avec une vitesse finie et dépendant des coefficients de l’équation différentielle. Quant aux vibrations longitudinales, elles ne peuvent pas exister dans ces conditions, leur vitesse de propagation serait infinie.
- En partant des équations de M. Helmholtz on trouve des équations du même genre, comme il est facile de s’en convaincre.
- Supposons, en effet, qu’il s'agisse d’un corps isolant, on aura x = oo ; supposons de plus qu’il n’y ait pas de forces extérieures, d’où X = Y = Z = o, et que 8 et s soient constants. Les équations de la page 506 deviendront alors :
- et
- dX,__dr\ ^ , 1 + 4 tc 8 dX
- dy d y * 6 dt
- d%___rfÇ ^ 1 4- 4 7t S dy.
- dç dx 8 d t
- di\ dt,_____ , 1 + 4 it S iv
- dx dy 6 8 dt
- il dJ.
- t \dx
- d t) dX, dy + di
- = — A <9
- +A! h
- d1 o
- 71*
- d v d y
- â\
- T< = A&[îï7t=s4*ÿt)
- dX dv * * l d* y
- dç dx~ \dy Ut 4<f dt)-
- dp d\ ( d* y
- dx, dy \dç dt, 4 d t)
- On peut déduire de ce système d’équations un autre système par l'application de la proposition que nous avons donnée plus haut. On obtient ainsi le système suivant dans lequel n’entre que les seules variables Ç r, Ç
- At«=4Ke(i+47ts)A*^|
- . 0 + 4^ 8) (» 4- 4 * e)~1 d_ /dK . dr\ [ dX\ * k J dx \dx dy d{)
- et des équations analogues pour y; et Ç.
- Ces équations ne contiennent, comme variables que les composantes de la polarisation diélectrique; les équations sont analogues à celles qui correspondent aux déplacements élastiques dans un milieu compressible. On sait que, dans ces conditions, des vibrations transversales ou longitudinales peuvent se transmettre avec des vitesses déterminées et déduites des coefficients qui interviennent dans les équations.
- On peut former de la même manière les équations en A (x v : on obtient ainsi les équations :
- A X = 4 it e (i 4-41* 8) A*
- A y. = 4it s (i 4- 4 n 8) A* ^ d v
- A v = 4 ê (i 4- 4 it 8) A2
- d X . d a , d v dx d_y dç
- Ces équations sont analogues à celles qui se rapportent à un milieu élastique non compressible.
- Lorsqu’on compare la théorie de M. Helmholtz à celle proposée par Maxwell on voit qu’il y a une très grande analogie dans la forme des équations obtenues et que la différence essentielle ne „ se rapporte qu’aux constantes et surtout à la constante k. Le potentiel de Hulmholtz dont les composantes sont U V W correspond aux quantités F G H de Maxwell, tandis que la polarisation diélectrique \ 7j Ç est remplacé par le déplacement électrique f gh de Maxwell.
- Les équations précédentes servant de base à la théorie électromagnétique de la lumière ; le développement de cette théorie, surtout après les découvertes récentes de M. Hertz, forme un des’ sujets les plus attrayants de la physique moderne, mais cette étude sortirait un peu trop, croyons
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 621
- nous, du cadre de ce journal pour qu’on puisse en entreprendre le développement ici.
- P.-H. Ledeboer.
- LEÇONS DE CHIMIE (»).
- 1 Platine,
- Iridium,
- n jUm
- Palladium,
- Rhodium,
- Ruthénium.
- Généralités. — Les métaux de cette famille forment un groupe naturel, si l'on considère leur préparation et leurs principaux caractères physiques. Quelques uns d’entre eux, comme l’osmium, le ruthénium, le palladium s’écartent des autres par leurs propriétés chimiques et le type de certaines de leurs combinaisons.
- Le platine, l’iridium, l’osmium ont une densité voisine de 20 et un poids atomique proche de 200; le palladium, le rhodium, le ruthénium ont une densité qui varie entre 10 et 12 et un poids atomique égal à 100 environ. — Le volume atomique des premiers comme des seconds ne s’écarte pas sensiblement de 10. L’or et l’argent ont aussi un volume atomique voisin de 10; c’est ce qui explique peut-être leur présence dans les minerais du platine et des métaux de la même famille.
- PLATINE
- Poids molécula're, inconnu. Poids atomique, Pt = 197,5
- ^ ( Chimique............99
- quiva en s | Électrochimique... *,036 milligr.
- État naturel. — Les minerais du platine se rencontrent dans le versant oriental de l’Oural, au Brésil, en Californie, en Australie, lis présentent une composition très complexe; ils renferment en effet, outre le platine, du quartz et du fer chromé, des alliages formés de métaux appartenant à la famille du platine, du cuivre et du fer à l’état métallique, de l’or, de l’argent, etc.
- Préparation. — Le premier procédé employé
- O La Lumière Electrique, n» du 21 septembre 1889.
- fut celui de Jannety; il date de 1790. 11 consistait à mélanger le minerai, débarrassé de son sable, avec de l’acide arsénieux et de la potasse. On portait ce mélange à une température assez élevée pour en obtenir la fusion. Le fer et le cuivre s’oxydaient et passaient dans la scorie. Le culot formé était constitué par un mélange d’arséniures de platine et de ses congénères. L’arsenic en était chassé par un deuxième grillage, et le résidu métallique était porté à la forge après un décapage au moyen de l’acide nitrique.
- Le procédé Wollaston succéda à la méthode imaginée par Jannety; il est couramment appliqué aujourd'hui en concurrence avec celui de Sainte-Claire Deville et Debray. On tait digérer le minerai dans un mélange d’acide chlorhydrique et d’acide nitrique; le platine et ses congénères se dissolvent à l’état de chlorures.
- Cette dissolution est portée à l’ébullition jusqu'à complet dégagement du chlore; pendant cette opération le chlorure de platine qui était au maximum passe au minimum.
- Pd ci* = Cl» + Pd ci»
- On ajoute une solution concentrée de sel ammoniac (AzH4Cl). Presque tout le platine et un peu d’iridium sont précipités à l’état de chlorure double. Le rhodium, le palladium restent dans la solution chlorée en même temps que le fer, le cuivre, l’or, l’argent.
- On expulse par la chaleur, le chlore et le sel ammoniac; le platine apparaît à l’état de mousse; celle-ci est agglomérée par le martelage.
- La méthode de MM. Deville et Debray donne du métal plus pur; elle est fondée sur la fusion du métal au moyen du gaz tonnant.
- Propriétés physiques. — Densité 21,45; chaleur spécifique 0,03243; volume atomique 9,34, Le platine pur est très mou, très ductile et très malléable. Il ne fond qu’à une température très élevée; celle qui est produite, par exemple, par le chalumeau à gaz d’éclairage. 11 absorbe l’oxygène comme l’argent et roche par le refroidissement.
- Propriétés chimiques. — Inoxydable au contact de l’air quelle que soit la température. ll~se combine directement avec le soufre, le phosphore,
- 1 arsenic, le bore, le silicium, et les métaux très fusibles comme le zinc, le plomb. Nous avons
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 623
- remarqué que l'aluminium, à l’état de fusion le dissout. H n’est attaqué par aucun acide pris isolément. L’eau régale le dissout; le chlore, l’oxyde de carbone, le $erçhlorure de phosphore l’atta-
- Analyse. — 11 fait partie du deuxième groupe analytique. Il précipite dans une liqueur acide par (l’hydrogène sulfuré ; son sulfure n’est pas soluble dans le sulfhydrate d’ammoniaque.
- IRIDIUM
- Poids moléculaire, inconnu. Poids atomique, Ir = 197,2
- Éauivalents 5 Çhimique....... 98’6
- q t Electrochimique.... 1,021 milligr.
- Extraction. — Ce métal se trouve dans les résidus de la mine de platine, à l’état d’osmiure d’iridium. Ces résidus sont' grillés afin de transformer en oxydes l’osmium et l’iridium, les éléments constituants de l’alliage. Ces oxydes sont, mélangés au salpêtre, chauffes jusqu’à la fusion, puis attaqués par l’eau régale qui dissout l'iridium oxydé. On précipite le chlorure d’iridium, par le chlorure de potassium. Le chloroiridate de potassium fournit de l’iridium par calcination.
- Découvert par Wollaston en 1803. Blanc d’argent. Cassant. Densité 12,26. Chaleur spécifique 0,058. 11 fond moins facilement que le platine, mais plus facilement que l’iridium. Insoluble dans l'acide nitrique, soluble à l'ébullition dans l’acide sulfurique concentré. L’oxyde de Rhodium chauffé avec de la soude et de l’alcool, fournit du rhodium à l’état métallique.
- * OSMIUM
- Poids moléculaire, inconnu. Poids atomique, Os = 200
- ^ . J Chimique............... 100
- quiva en s j Électrochimique... 1 ,<>36 milligr.
- Découvert parTennanten 1803. On l’obtient en chauffant au rouge, les vapeurs d’acide osmique avec de l’oxyde de carboné.
- Densité 22,47. Chaleur spécifique 0,034.
- Il présente les mêmes caractères chimiques que l’arsenic. Il est attaqué par l’air, au rouge vif il se produit de l’anhydride osmique Os O4.
- PALLADIUM
- *>oids moléculaire, inconnu. Poids atomique, Pd = io£
- , . , , ( Chimique............. 53
- quiva en s | Électro-chimique.. 0,549 milligr.
- Propriétés. — Découvert en 1803 par Tennant. Métal blanc, grisâtre. Densité 22,28. Il ne fond qu’au chalumeau oxhydrique. Il roche comme le platine. 11 est insoluble dans tous les acides, même dans l'eau régale faible.Chauffé dans de l’oxygène pur, il s’oxyde.
- RUTHÉNIUM
- Poids moléculaire, inconnu. Poids atomique, Ru *= 104
- _ . . . ) Chimique........... 52
- quiva en s | Électrochimique.. 0,539 milligr.
- Découvert par Clauss en 1843, analogue à l’étain par ses propriétés chimiques.
- 11 s’oxyde facilement au contact de l’air, à une température élevée. Il est plus infusible que l’iridium. Densité 11,30, chaleur spécifique 0,061.
- Il est obtenu par la réduction de son oxyde au moyen de l’hydrogène.
- s RHODIUM
- Poids moléculaire, inconnu. Poids atomique, Rh = 104
- Équivalents i ....... ^
- ( Electroehimique...» 0,539 milligr.
- Extrait pour la première fois par Wollaston en 1803. Comme aspect, il tient le milieu entre le platine et l’argent. Densité 12. Chaleur spécifique 0,059. R est ductile, mais moins que le platine. Il est plus fusible que ce dernier métal. Il s’oxyde a une température peu élevée. Il s’unit directement au soufre, au phosphore, à l’arsenic, aux halogènes. Les acides sulfurique et chlorhydrique l’attaquent peu à chaud. II.est facilement dissous par l’acide nitrique et par l’eau régale.
- Remarques. — i° L’étude de la huitième famille des métaux, est suivie immédiatement par un tableau comprenant les chaleurs de formation de quelques composés métalliques qui n’avaient pas trouvé kur place dans les tableaux partiels, donnés précédemment.
- 20 Ce présent article clôture les leçons de chimie ; Nous avons dû forcément laisser de côté un grand nombre de questions du domaine de la chimie pure ou qui se rapportent à la physique générale. Nous y reviendrons prochainement.
- Nous avons eu surtout pour but de familiariser nos lecteurs avecles formules atomiques, de rappe-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 623,
- 1er les propriétés des éléments et de leurs principales combinaisons.
- Les applications de l’électricité à la chimie né se sont pas encore considérablement développées
- mais elles sont appelées à un très grand avenir, Du reste les questions d’électrolyse sont à l’ordre du jour et prennent une place de plus en plus grande dans les journaux scientifiques, qui, jus-
- Tableau des chaleurs de formation de quelques composés métalliques
- Chaleur* dégagée*
- État solido État dissous
- 140 166,6
- 11,2 »
- 43 »
- 69,8 »
- '35,8 »
- 7 »
- '5 j>
- 20 »
- 391,6 »
- 76,7 72,7
- 93,5 101,9 187
- '5' •
- 321,8 475,6
- 80,4 81,2
- '29,2 •57,4
- 5,8 »
- 22,8 »
- 29,2 40,4 »
- 93,2 96,2
- 67,2 62,9
- 241,2 4'5,°
- 70,2 77
- 42,4 63 »
- »
- 101,4 I 18
- 20,7 »
- ! • ))
- 24,8
- Chaleur* dégagée*
- Ktat solide Etat dissous
- » 56,8
- "5,2
- 79,6 »
- 34 , »
- 21,6 3 '34,2 »
- )) 44,4
- qo,6 IOI ,2
- 26 »
- '7,8 » •
- 4,8 »
- )> 90,2
- » 21,4
- 67-4 D
- 40,5 . 36,1
- 40 ))
- 23,6 ))
- 140,2 M 00
- 45 44
- 30,2 39
- '4,3 ))
- 5,5 »
- '3,4 »
- 50,6 47,'
- Espèoes
- U
- Éléments
- métalliques
- Lithium......
- Or.......
- Thallium.....
- Etain (prol.... Etain (per)....
- Argent.......
- Platine......
- Palladium Aluminium...
- Ammonium Lithium ... Magnésium Aluminium Etain (proto).. Etain (bi).
- Or (proto)
- Or (per).. Argent... Palladium Cadmium.
- Ammonium Aluminium Cadmium.. Thallium .. Etain (pro) Etain (per). Argent.....
- Or........
- Palladium .
- Li* O.......
- Au8 O3. .....
- Tl8 O.........
- Sn O..........
- Sn O*........
- Ag* O.........
- Pt O.......
- Pd O.........
- Al’O* +3 H*0
- Az H* Cl.
- Li Cl.....
- Mg CP... AP CP ... Sn CP.... Sn CP.... Au Cl.... Au CP ... Ag Cl.... Pd CP.... Cd CP ...
- Az H4 Br...
- AP Br6......
- Cd Br»......
- Tl Br.......
- Sn Br*......
- Sn Br*......
- Ag Br......
- Au Br.......
- Pd Br*......
- Espèces
- Éléments
- métalliques
- Ammonium...
- Lithium.....
- Magnésium...
- Cadmium.....
- Thallium....
- Argent......
- Aluminium ..
- Ammonium..
- Lithium....
- Cadmium.... Thallium Argent.....
- Cadmium... Argent.....
- Argent......
- Ammonium.. Cadmium.... Palladium
- Aluminium ... Cadmium.....
- Thallium....
- Argent......
- Or..........
- Palladium Ammonium...
- (Az H*)* S.
- Li* S.....
- Mg S......
- Cd S......
- Tl S......
- Ag* S.....
- Al* S»....
- (Az H1»* Se.
- Li* Se......
- Cd Se....!.
- Tl Se.......
- Ag* Se......
- Cd SO\. Ag8 SO‘.
- CA z Ag....
- CAz, Az H*. (CAz)* Cd... (CAz)* Pd...
- AP I« ... Cd P... Tl P... Ag I.... Au !.... Pd P... Az fP I
- qu’ici s’étaiént particulièrement occupés de mécanique électrique. Toutes ces considérations justifient notre tentative et nous encouragent à poursuivre la réalisation du programme que nous nous sommes tracé.
- Les rapports de la physique avec la chimie ne prendront qu’un petit nombre d’articles. Nous passerons ensuite en revue les principaux procédés métallurgiques et électrométallurgiques. Enfin l’étude des alliages précédera directement celle de l’électrolyse proprement dite.
- Adolphe Minet.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Machine à influence à. jet d’eau (').
- Le but de cette machine est d’obtenir une source d’électricité à haute tension en partant d’une chute d’eau. L’appareil se compose de quatre parties analogues disposées symétriquement autour d’un support central vertical (fig. i) ; chaque division possède les organes suivants (fig. 2). :
- Une sorte de pomme d’arrosoir communiquant avec un tuyau d’eau a.
- (!) Communication faite il la Société de Physique de Londres. par M. Fulleri
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-
- 624 LA LUMIÈRE ÊLECTRIQUÉ
- Un anneau B en fil decuivre ou de laiton placé verticalement au-dessous de A et à travers lequel descend l’eau quand la machine fonctionne.
- Un réservoir C placé au-dessous de B pour recevoir l’eau après son passage à travers l’anneau; un tube en laiton E F entre les extrémités duquel le réservoir C peut tourner autour d’un axe horizontal.
- Une tige isolante D en verre, qui sert de support au tube E F ; l’extrémité inférieure de cette tige est fixée sur le cadre G de la machine.
- La figure 3 représente la communication entre les quatre sections qui sont numérotées 1,11, 111, IV. L’anneau de la section 1 est en communication
- électrique avec le récepteur de la section IV, de même que l’anneau 11 de la section est en communication avec 1, celui de 111 avec IV et celui de IV avec 1.
- K est une colonne centrale qui supporte quatre bras de la machine sur lesquels les isolateurs D sont montés.
- La prisé de courant se fait entre des conducteurs communiquant avec 11 et 111.
- La pièce A consiste en une boîte de laiton à rebord dopt le fond est percé de petits trous laissant passer l'eau. 11 est fixé au moyen d’un certain nombre de boulons et d’écrous qui traversent son rebord à une plaque en laiton montée sur le tuyau a ; la jointure est rendue étanche au moyen d'un anneau en caoutchouc durci. Un morceau de toile fine couvre le sommet de la boîte, précau-
- tion qui a été trouvée indispensable pour éviter que l’eau ne se trouve arrêtée ou déviée par de petites poussières qui obstruent quelquefois les trous circulaires dont le diamètre est dfenviron un quart de millimètre ; on a constaté qu’avec des trous plus petits (17/100 de millimètre) l'eau était à ce point dispersée par le fonctionnement de machine qu’une grande partie cessait de tomber dans les récipients. Cette grande dispersion était également nuisible k l’isolation ; il était en outre extrêmement difficile de maintenir les trous libres.
- Quant au nombre de ces trous, il y en à, dans les sections I et IV, six dans un cercle do 30 millimètres de diamètre ; dans les Sectiohs 11 et 111 il y a 12 trous dans un cercle de 30 millimètres de dia-
- mètre et 18 trous dans un cercle de 43 millimètres de diamètre.
- Les anneaux sont en fil de cuivre ou de laiton d’environ trois millimètres de diamètre. Le diamètre intérieur des anneaux pour 6 et 12 trous est de 56 millimètres et de 68 millimètres po.ur 18 trous.
- Le fil des anneaux est en communication avec un -tube de laiton fendp C qui glisse sur le tube E ou F; on peut placer ainsi l’anneau à une distance convenable, ce qui est important, car plus la pression est grande et plus l’anneau doit être éloigné de l’origine du jet, puisque l’anneau doit être fixé au point où les petites colonnes d’eau se brisent et se transforment en poussière. Le récepteur C peut être en verre ou en métal, car l’humidité continuelle semble rendre le verre aussi conducteur que le métal pendant le fonctionnement de la machine. Dans le premier modèle les récepteurs
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 625
- étaient en verre, mais, l’un d’eux ayant été cassé, ils ont été remplacés par d'autres en zinc. Les récepteurs sont montés sur des tiges soudées dont les extrémités libres reposent dans des trous pratiqués dans les tubes E et F. Pour rendre l’action des récipients automatique, on y a fixé un poids qui les ferait basculer s’ils n'étaient retenus par des arrêts butant contre E et F; quand, les récipients sont remplis d’eau, ils se vident d’eux-mêmes dans un tuyau de dégagement.
- Voici les principales dimensions de l’appareil :
- Les récepteurs en zinc ont un diamètre de 200 millimètres.
- Le diamètre des tubes en laiton E et F est de 9 millimètres.
- Les t’ges en verre D ont un diamètre de 18 millimètres.'La distance comprise entre A et le •bord du réservoir C est do 23 centimètres.
- Action électrique de la machine. — Un instru-
- is. 3
- ment composé des sections 1 et IVseulement, avec leurs anneaux reliés à leurs récepteurs, se chargera lui-même, et la différence de potentiel entre les deux récepteurs peut être assez considérable pour donner des étincelles de 12 millimètres bien que la longueur normale ne dépasse pas 9 millimètres avec une chûte d’eau d’environ 6,90 m. Avec ce dispositif le potentiel des anneaux est à peu près égalisé après chaque décharge, tandis que, dans la .machine à quatre sections, 1 et IV maintiennent la différence de potentiel entre les anneaux 11 et 11L Tout en indiquant les considérations qui ont guidé la construction de sa machine, l’auteur laisse aux personnes compétentes le soin de déterminer si ces considérations ont quelque rapport avec la vraie explication du phénomène. Au point où l’eau est divisée en gouttelettes par le frottement de l’air, elle est électrisée par induction par les anneaux qui communiquent avec la terre au moyen du courant d’eau non interrompu; l’action parait analogue à celle employée dans les appareils de Sir W. Thomson et du Pr S. Thompson. Ceci semble ressortir de ce fait que la machine cesse de fonctionner si les anneaux soht placés
- beaucoup au-dessus ou au-dessous du niveau où l’eau se réduit en poussière. Lorsque les anneaux sont convenablement placés, l’action est augmentée, car les particules qui sont électrisées par induction sont divisées en un nombre indéfini de de particules extrêment petites dont quelques-unes sont tellement fines qu’elles flottent dans l’air sans tomber dans le récepteur. C’est dans cette subdivision de l’eau que l’auteur croit trouverune explication partielle de l’effet produit, car quand un certain nombre de sphères, après avdir été électrisées, sont rcunies en une .masse de surface moindre, leur potentiel est plus élevé dans le dernier état que dans le premier.
- L’auteur croit qu’il faut également tenir compte de la vitesse avec laquelle les particules traversent l’anneau, car ce n’est qu’en opérant avec une chute d’une certaine hauteur qu’il a obtenu un potentiel assez élevé pour produire des étincelles. Avec une faible vitesse, l’attraction de l’anneau devient trop forte et le jet d'eau finit, comme dans l’appareil de Sir W. Thomson, par s’incliner vers l’anneau. On constate bien l’influence de la division du jet en goutelettes très fines par le fait qu’on a obtenu des étincelles de la même longueur et dans le même état de l’atmosphère, tout en réduisant la vitesse d’écoulement de l’eau. En général le nombre des étincelles par minute était moindre, mais l’eau était divisée en goutelettes plus fines. Quelquefois on a pu obtenir la même longueur d’étincelles avec un débit d’eau moitié moindre.
- Dans l’une des expériences de l’auteur la poussière était produite non par l’action de la pesanteur mais par une espèce de vaporisateur à vapeur L’eau et la vapeur traversaient un anneau en fil de cuivre d’un diamètre de 38 millimètres relié à l’un des récepteurs d'un appareil composé des sections 1 et IV. L’origine du jet était à 15 millimètres de l’anneau et à 150 millimètres du récepteur. On tirait facilement des récepteurs des étincelles de 6 millimètres de longueur, résultat supérieur à celui qu’on a obtenu avec une chute d’eau d’environ 7 mètres. L’auteur a été frappé de la faible quantité d’eau employée dans ce cas, car en cinq ou six minutes il n’en passait que la contenance d’une petite tasse à thé et l’expérience aeu lieu par un temps très humide.
- L’augmentation du nombre des jets ne parait pas entraîner une augmentation correspondante dans la puissance de la machine ni comme quan-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 62 a
- tité ni comme potentiel ; d’autre part l’action de la machine électrique est tellement ^capricieuse qu’il est difficile de se prononcer d’une façon absolue, car à plusieurs reprises le jet à 18 trous a donné des résultats bien supérieurs au jet à 12 trous.
- Nous avons dit que dans la machine actuellement construite les anneaux ont un diamètre qui surpasse de 25 millimètres celui du jet d’eau; il a été constaté qu’ils donnent des résultats meilleurs que les anneaux plus grands..
- Dans quelques expériences avec une faible quanT tité d’eau un anneau de 87 millimètres de diamétral donnait une étincelle aussi grande qu’un autre de 37 millimètres. Dans l'obscurité on voit souvent l’électricité s’écouler des anneaux et l’eau sur ces derniers prendre la forme de gouttes pointues,
- Dans sa forme actuelle la machine est loin d’être puissante, car la plus longue étincelle qu’on a pu obtenir avec une petite bouteille de Leyde qu’on y a attachée était de 28 millimètres, avec une chute d’eau d’environ 7 mètres. L’état de l’atmosphère influe beaucoup sur le fonctionnement de la machine, car bien que la production de l’électricité ait lieu par tous les temps, il faut une atmosphère assez sèche pour avoir des étincelles de 25 millimétrés.
- 11 faut ajouter que l’appareil n’a été essayé que dans une petite salle de bain,ce qui est un, local très peu favorable pour des expériences électriques, et il est à remarquer que, dans une circonstance, on n'a pu obtenir des étincelles qu’en ouvrant la porte et la fenêtre, exposant ainsi la machine à un courant d’air.
- 11 est difficile de dire dans quelles proportions la puissance de l’appareil peut être augmentée, mais l’expérience avec le vaporisateur semble indiquer que pour obtenir de meilleurs résultats, il faudra augmenter la vitesse d’écoulement de l’eau et pousser plus loin la division des gouttelettes.
- Détermination de l’unité de résistance de l’Association britannique en mesure absolue par la méthode Lorenz, par MM. Duncan, Wilkes et Hutchinson. (,*)
- La méthode dont on s’est servi est la modifi-
- (*) Le travail a été effectué au laboratoire. de . physique à 'Université « Johns Hopkins »j
- cation proposée par Lord Rayleigh à, la premièré méthode de Lorenz; une partie déterminée dit courant traversant les bobines inductrices est équilibrée par le courant induit provenant de la rota-* tion du disque.
- L’appareil employé est celui que M. Rowland.a imaginé pour la détermination de l’ohm entrer prise pour le compte du gouvernement des,États-Unis. La description détaillée de cet appareil sera publié très prochainement avec le rapport de M. Rowland; il nous suffira donc d’ep dire quelques mots. Le fil des bobines d’induction, au nombre de quatre, est enroulé dans des rainures de section carrée, découpées dans les rebords situés à l’extérieu r d’un cylindre en laiton creux, et ouvert aux deux extrémités.
- La distance des bobines au plan moyen des. disques était respectivement 30, 171,9, 786, 10, 542 et 30, 775 centimètres; le disque lui-même était placé aussi près que possible du milieu des extrémités. Le cylindre a environ 66 centimètres de long, 1 mètre de diamètre et 1 centimètre d’épaisseur ; c’ést le plus grand cylindre qui ait jamais été employé pour un travail de ce genre; les rebords et le cylindre sont fondus d’une seule pièce ; on a travaillé ce cylindre au, tour sans l’enlever une seule fois.
- Les côtés des rainures sont très épais afin de les empêcher de s’écarter pendant l’enroulement des bobines. Le rayon du disque a été choisi de manière à rendre une erreur dans sa valeur aussi faible que possible par rapport à la valeur du coefficient d’induction.
- Le disque, en laiton d’un rayon de 21,3 cm. et d’une épaisseur de 0,05 m. était monté sur. un axe en laiton d’un diamètre de o, 03 ,m. tournant sur,des coussinets montés sur un cadre approprié fixé à l’intérieur du cylindre. Le moteur qui actionnait le disque était situé dans une autre pièce à 10 mètres environ du disque. La vitesse, variant de 26 à 47 tours par seconde, était bien supérieure à celle qu’on emploie généralement. ,
- 11 y a trois prises de courant sur le bord du disque au moyen de trois balais situés à des disr tances angulaires de 1200; chaque balai était composé de trois ou quatre bandes de laiton de différentes longueurs soudées, ensemble à l’une des extrémités. Dans tous les balais chaque bande touchait le disque et chaque balai occupait un espace de 2 centimètres ou plus sur le bord* Les
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- bandes étaient de différentes longueurs afin d’éviter des vibrations.
- .1* 1
- Àfhr"diâssurer le contact au centre on avait pratiqué un trou dans l’axe ; une pointe en laiton y était engagée sous la pression d’un ressort. L’ouverture de l’axe, la pointe, les balais et le bord du disque étaient tous amalgamés avec soin avant chaque observation. La résistance d’isolement des bobines variait de 6 à io meghoms.
- Le dispositif pour mesurer la vitesse différait de celui qu’on emploie généralement. Comme la quantité qu’il faut connaître est la vitesse moyenne pendant le temps que dure une observation, un chronographe suffisamment exact semblait devoir donner de meilleurs résultats que tout autre moyen, tout en permettant d’évaluer les variations de la vitesse, tandis que le galvanomètre indiquait les changements brusques.
- La tache lumineuse du galvanomètre était en général très fixe, prouvant ainsi l’absence de variations brusques.
- Chaque centième de révolution du disque était enregistré par le chronographe ; à cet effet un bout de l’axe était relié à un compteur de tours ordinaire composé d’un engrenage à vis sans fin.
- L’engrenage portait une petite tige en laiton qui établissait le contact à chaque révolution ave.c une bande de laiton fixée dans son voisinage et qui fermait ainsi le circuit du chronographe. La bande pouvait être réglée et le contact était toujours rendu aussi lég^r que possible.
- La durée de ce contact était d’environ i /8o de seconde, tandis que l’interruption de l’horloge était presque deux fois plus grande.
- La communication entre l’axe et la vis sans fin était établie de la manière suivante :
- Une petite vis en caoutchouc durci et à tête carrée passait dans le bout de l’axe ; elle communiquait avec la vis du compteur de tours au moyen d’un petit tube en caoutchouc à parois épaisses et d’une longueur d’environ 2 centim.
- Cette communication est facile à établir, elle ne glisse pas et elle absorbe si complètement les vibrations qu’on n’a besoin d’aucune attache pour maintenir le tout en place, même pour des vitesses comparativement élevées ; mais pour les très grandes vitesses dont nous nous sommes servis, il était nécessaire d’attacher le tube au caoutchouc sur lequel il repose par des bandes de
- la même matière afin d’obtenir un contact absolument uniforme entre la tige et le ressort.
- Le chronographe était un excellent instrument de grande dimension, construit par Fauth : le tambour avait 18 cm. de diamètre et faisait une révolution en 30 secondes, la longueur parcourue en une seconde était donc de près de 2 cm. ; l'inscription sur la feuille pouvait être lue avec une approximation moyenne de 1/2 mm. (= 1/40 seconde) et même beaucoup plus, mais comme , chaque observation durait cinq minutes, on pouvait ainsi calculer la vitesse moyenne à 1/6000 près.
- Le galvanomètre, genre Thomson à réflexion, était à faible résistance; un petit morceau de fil plongeant dans une huile légère était suspendu de l’aiguille et agissait comme amortisseur. Dans ces conditions l’aiguille était d’une sensibilité
- /,
- t.filc f.
- C _
- m . iJ 5 m
- suffisante et revenait au point de repos en 12 secondes environ.
- La résistance a indiquée sur la figure est traversée par le courant principal ; elle se compose d’une grande bobine d’un ohm en maillechort enroulée autour d’un cylindre composé de tiges de verre; sa hauteur est d’environ 30 centimètres et son diamètre de 15 centimètres. Les extrémités de la bobine sont soudées à des blocs en cuivré qui forment les fonds de godets de mercure. La bobine est placée dans un vase en poterie rempli d’une huile légère spéciale connue pour ces qualités isolantes.
- La résistance b est une bobine d’un ohm d’Elliott de forme ordinaire, renfermée dans un grand vase en verre et entourée d’eau.
- La résistance c consiste en «comparateurs»spéciaux composés chacun de dix bobines de la même valeur nominale, enroulées ensemble sur un cylindre en cuivre d’un diamètre de 6 centimètres; elles sont bien isolées et protégées par un autre cylindre concentrique et plusiarge.
- Les extrémités des bobines sont soudées à des godets en cuivre remplis de mercure et disposés en deux cercles autour de l’anneau en caoutchouc
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- durci qui ferme l’espace entre les deux cylindres en cuivre; celui qui est à l’intérieur est rempli d’eau.
- Les communications des dix bobines peuvent être modifiées à volonté; en peut les grouper en série, en dérivation, ou de toute autre manière, en employant deux comparateurs avec des bobines de 100 et de 10 ohms.
- Pour maintenir la température constante, on avait entouré la bobine Elliott et les cylindres intérieurs des comparateurs, par les spires d’un tuyau de plomb traversés par un courant d’eau.
- Ce dispositif a donné des résultats excellents, la température ne variait que d’un degré à peu près d’un jour à l’autre. On laisse naturellement couler l’eau quelques heures avant les observations.
- Les extrémités de toutes les résistances étaient amenées à de grands godets en mercure (mx m) dont le fond était composé d’un disque en cuivre amalgamé. Le courant principal ne traversant aucune partie du circuit du courant induit, on se sert d’une petite résistance d formant pont, d'après les indications de Lord Rayleigh.
- Les résistances employées étaient toutes comparées plusieurs fois par différents observateurs avec l’étalon, qui était une bobine Warden-Muir-head de 10 ohms, dont la valeur avait été déterminée au laboratoire de Cavendish en 1887; elle était de 9,99416 unités B. A. à 16,5 degrés, avec un coefficient de température de 0,000292 par ohm et par degré.
- En prenant les observations, on s’attachait d’a bord à régler les résistances pour n’avoir qu’une petite déviation; après avoir pris un certain nombre de lectures du galvanomètre, on changeait la résistance c de manière à obtenir une déviation de 10 divisions par exemple, en faisant ensuite de nouvelles lectures pour ce dispositif non équilibré, puis on revenait à l’arrangement primitivement équilibré en recommençent les lectures. S’il n’y avait aucun changement appréciable depuis le commencement de l’expérience, la moyenne des déviations avec les deux dispositifs équilibrés devrait naturellement concorder. Cette condition n'était jamais atteinte qu’approximative-merït. La série de lectures avec le dispositif non équilibré fournit des indications pour les petites déviations du dispositif équilibré.
- Chaque expérience consiste donc en lectures
- du galvanomètre, de la vitesse et de la température par rapport aux trois groupes de résistances qui sont désignés par Ax Bj et A', quelle que soit l’amplitude des déviations. En général R! et R2 (1, 2 et 3 se rapportent à Ai Bt et A' ; R étant la résistance effective) sont les mêmes et les déviations qui y correspondent sont faibles; B sert dans ce cas à corriger Rx’et R2 et on emploie la moyenne des valeurs corrigées. Mais quand la déviation pour A devient par hasard trop grande après le commencement de l’expérience on donne une petite déviation à B, et A' est autant que possible, rapproché de A. Il faut dans ce cas appliquer à R2 la moyenne de deux corrections, l’une de A et l’autre de A'.
- Dans chaque groupe le courant est renversé quatre fois, il est maintenu dans le même sens pendant une minute à la fois, et l’on prend 5 lectures du galvanomètre par minute à des intervalles réguliers, ce qui donne 25 lectures en cinq minutes.
- On commence la série B aussi vite que possible après A. Le chronographe commence à fonctionner, et la pointe tombe sur le tambour tournant quelques minutes seulement avant la première lecture galvanomètrique et l’ôn s’efforce d’utiliser la partie du tracé commençant exactement avec les lectures : on arrête le tracé au moment de la dernière lecture en soulevant la pointe. Les lectures de température sont prises avant, après et souvent pendant l’expérience. La résistance traversée par le courant principal est constamment remuée et les autres fréquemment. Après A' on note la température du cylindre et du disque.
- On varie les différentes expériences par l’emploi de différentes paires de bobines d’induction intérieures et extérieures; on fait varier également la vitesse et le sens de la rotation. Quelquefois on a aussi répété une expérience sans rien changer excepté la résistance c qui était composée de différentes bobines.
- Les coefficients d’induction mutuelle pour les deux bobines employées par le professeur Row-land, sont
- Bobines..... i + 4, M = 60292,5
- — ........ 2 + 3, M = 102030,2
- Diamètre du disque.. =42,1334317*
- Avant de commencer ces expériences, le disque
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- avait été placé sur le tour pour en lisser les bords; le diamètre mesuré par deux observateurs était d;
- 43,1201 à 17* C
- Les formules qui expriment l’effet exercé sur M par de petits changements dans les quantités qui entrent .dans son expression sont pour
- i +4,
- d M d a ,
- M-==0’0,5-ÂT +
- f,9'2
- d a
- 0,927
- d b b
- et pour
- 2 + 3,
- d M M
- d A . d a d b
- o,95x-+ 2^-----°’'7 jT
- dans lesquelles A représente le rayon moyen de la bobine, a le rayon du disque et b la distance des plans moyens du-disque et de la bobine.
- Les corrections calculées à l’aide de ces formules pour le changement en a donnent
- pour 1 + 4, M= 60 257 à 17“
- et pour 2+3, M = 101 964 à 17'
- Soient
- p = rapport entre l’unité B A et l’ohm ;
- R = —r-r~7— = la résistance effective; a -f b + c ’
- N = nombre de tours par seconde ;
- D = Ds — Dn = différences des déviations moyennes, Ds et Dn , pour les deux positions S et N de la clef à renversement, c’est-à-dire que D serait la déviation moyenne pour chaque direction de courant s’il n’y avait pas d’effets non réversibles.
- Nous aurons alors
- M Ni,3
- R|,3
- Ni, . N2
- R.2 — Rl,3
- N,,3 N2
- Da — D1>3
- Di,3 > (0
- (1) Est employé quand Di < Da.
- et
- R2
- Ni, N,
- Rj — Ri,s
- N
- p M N3 (2) Est employé quand Di > Da.
- ^D2-Dl,3
- (2)
- Les indices doubles comme R1>3 signifient que les deux quantités R! et R3 doivent être employées
- tour à tour, c’est-à-dire que chaque formule est en réalité double; nous employons d’abord les indicés 1 et puis les indices 3. On a trouvé plus commode de calculer les valeurs de et de p3, de cette manière et d’en prendre la moyenne, que d’appliquer une correction de valeur moyenne. C’est, en effet, la seule manière de procéder quand les vitesses Nj et N3 diffèrent.
- Le tableau que les auteurs produisent contient 22 observations totales ; les valeurs de p varient de 0,98457 à 0,98745; il n’y a qu’une observation (le n° 27) qui fournit la valeur très faible 0,98372.
- La moyenne de toutes les expériences est de 0,98622 ; sans le n° 27 qui diffère deux fois plus que toutes les autres observations de la moyenne, celle-ci serait de 0,98634. La grande différence du n° 27 est en elle-même suffisante pour lui donner moins d’importance, mais, en outre, la feuille du chronographe prouve que la vitesse était très irrégulière, augmentant ou diminuant pour augmenter de nouveau; c’est le seul exemple d’une irrégularité de ce genre. Par conséquent, si on lui donne le poids d’un tiers, on trouve comme la valeur la plus favorable 1 unité B A = 0,9863 ohm.
- MM. Hutchinson et Wilkes (Université Johns Hopkins) ont déterminé dernièrement l’unité du mercure et fixé sa valeur à 0,95341 ; en combinant ceci avec la valeur indiquée ci-dessus on trouve que la longueur de la colonne de mercure qui correspond à l’ohm est de 10e,35 cm.
- P. L.
- BIBLIOGRAPHIE
- NoTICIA SOBRE LAS APPLICACIONES DE LA ELECTRIC1DAD EN LA REPU-
- blicana mexicana, par M. A. Best.
- A l’occasion de l’Exposition universelle M. A Best a publié pour le compte du ministère des affaires étrangères de Mexico, sous le titre ci-dessus, un volume d’environ 200 pages, enrichi de cartes et de plans, dans lequel il a décrit les principales applications de l’électricité au Mexique, M. Best a déjà publié ailleurs (*) un bref résumé de ce qui a été fait au point de vue électrique dans ce pays encore neuf ; le livre que nous avons sous
- (>; Mexiro ministère des affaires étrangères, 1889.
- . *8‘
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- lT.V.44'' LUMIÈRE ÉLECTRIQUE -
- Jes yeux renferme des détails excessivement intéressants.
- ; Nous n’entrerons pas dans les.fnihuties des principales installations que décrit M. Best. Nous nous bornerons seulement à attirer sur ce livre l’attention de ceux de nos lecteurs qui désirent avoir des renseignements statistiques de première main sur l’état actuel de l’industrie électrique mexicaine.
- Le travail de M. Best est divisé en quatre parties principales :
- La première est consacrée à la description des installations urbaines d’éclairage électrique.
- Dans la seconde, l’auteur décrit les installations privées dans les fabriques, les gares, les mines, etc.
- La troisième partie est consacrée à la statistique télégraphique de la République Mexicaine ; cette statistique nous apprend par exemple qu’il existait, pour le compte du gouvernement fédéral :
- en 1851............. 188 kilomètres de lignes.
- 1861............ 951 —
- '871 ........ 77—
- 1881.......... 10500 —
- 1889...........28560 —
- La quatrième partie renferme une statistique très complète des lignes et réseaux téléphoniques de l’Etat, des compagnies privées et des compagnies de chemins de fer.
- L’ouvrage se termine par la description des applications galvano-plastiques, des applications médicales et de de plusieurs autres qui, grâce à leurs natures variées, n’avaient pas trouvé place dans la classification précédente.
- _____________ A. P.
- Terminologia ELETTRicA,.vocabolario italiano-francese-inglese-tedesco, raccolta da Belloc |Luigi (i).
- Le travail que M. Belloc Luigi a élaboré dans le but d’offrir aux ingénieurs et savants de langue italienne, Un vocabulaire polyglotte assez complet doit être accueilli avec bienveillance, car il représente une somme de travail considérable, et les prétentions de l’auteur ne vont pas au-delà du service rendu à tous ceux qui sont appelés à étudier des mémoires relatifs à l’électricité et écrits en italien.
- M. Belloc Luigi n’a pas eu l’intention de faire un dictionnaire augmenté d’un vocabulaire dans le genre du dictionnaire dont M. Jacquez a pourvu
- C1) Turin, C. Bruno 1889,
- les électriciens de langue française; sa brochure d’une soixantaine de pages in — 8® est un vocabulaire et rien qu’un vocabulaire ; les mots sont classés en italien dans une première colonne ; vis-à-vis dans trois colonnes différentes, se trouvent les mots correspondants en français, en allemand et en anglais. Ce vocabulaire est indispensable à tous ceux qui sans être très au courant de la langue italienne doivent étudier des travaux italiens;
- _________ A. P.
- Bell-Hangers Hand-Book, by F. Badt (')
- La littérature électrique possède plusieurs manuels ou guides à l’usage des monteurs d’installations électriques ; celui dont le titré précède est un peu plus spécial, car il s’adresse spécialement aux appareilleurs de sonneries et de signaux électriques. ‘
- Ce petit manuel de format de poche est non seulement un manuel de montage mais aussi, à sa manière, un petit cours d’électricité.
- La première moitié du livre forme en effet un petit traité d’électricité expurgé avec soin des termes scientifiques trop rébarbatifs pour les ouvriers monteurs. On y trouve cependant la loi d’Ohm expliquée à l’aide des analogies hydrauliques. Les questions relatives aux piles sont étudiées avec soin, montage en série ou en quantité, résistance intérieure, force électromotrice, etc. Les modèles de piles les plus usités sont décrits avec soin et la description est complétée par des renseignements et des indications pratiques. On peut objecter que ce traité sommaire ne peut donner que des idées erronées au lecteur, à cause de sa rédaction trop concise et sa forme trop populaire ; cet écueil inévitable n’a pas été évité par l’auteur; mais on ne saurait lui en faire un reproche.
- La seconde partie, spécialement déstinée à l’ouvrier appareilleur, traite successivemement des sonneries, des annonciateurs, des avertisseurs d’incendie, des allumeurs de becs de gaz, des thermorégulateurs ; les indications relatives au passage des fils et à l’établissement des connexions, ainsi que la description des instruments d’essai des lignes et appareils terminent ce petit manuel qui, ni meilleur ni moins bon que tout autre, peut prétendre à une place honorable dans la liste des manuels.
- A. P.
- (') Chicago, Electrician Puhlislring C' 1889.
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
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- FAITS DIVERS
- Depuis longtemps déjà,-les pendules placées en différents points de la gare de l’Est à Paris sont réglées électriquement par la grande horloge de la façade. En principe, ce système consiste à arrêter l’échappement de l’horloge si elle a de l’avance, tout en laissant le pendule continuer ses oscillations. Cet arrêt de l’échappement a pour durée la valeur de l’avance qu’avait prise l’horloge; dès que l’échappement est rendu libre, le pendule agit de nouveau sur le rouage et l’horloge reprend sa marche.
- Ce système ayant donné d’assez bons résultats, on a eu l’idée de l’appliquer à grande distance. Il a paru qu’il suffisait, en se servant des fils télégraphiques, d’envoyer un courant dans les horloges des gares de Troyes et de Vesoul pour les remettre à la même heure que celle de Paris. Cet emprunt des fils ne pouvait causer aucune gêne au service des dépêches, puisque sa durée devait être courte (cinq mi nutes toutes les douze heures). Toutefois, il s’agissait de réaliser l’isolement des appareils télégraphiques et la mise en communication des horloges avec la ligne pendant cinq minutes toutes les douze heures : on ne pouvait songer à faire manœuvrer un commutateur par les agents des gares, qui l’auraient le plus souvent oublié. Voici comment ce résultat a été obtenu.
- Chaque horloge est munie d’un commutateur consistant en un électro-aimant, sur l’armature duquel sont fixés deux ressorts isolés l’un de l’autre et reliés au fil de ligne ; en temps normal (c’est-à-dire lorsque aucun courant ne traverse l’électro) les ressorts sont en contact de deux butoirs reliés au poste télégraphique; dans ces conditions, les courants cheminant dans les fils de ligne sont dirigés sur le poste télégraphique et l’échange des dépêches peut s’effectuer; mais, si un organe spécial mû par l’horloge, et dont nous parlerons plus loin, vient à fermer le circuit d’une pile locale sur l’électro. l’armature entraînera les deux ressorts, qui quitteront les premiers butoirs et viendront au contact de deux autres qui sont en communication avec l’organe de temise à l’heure. Le poste télégraphique se trouvera ainsi isolé des lignes qui sont affectées au service de l'horloge tant que l’armature sera attirée, c’est-à-dire tant que le courant de la pile locale circulera dans l’électro.
- Le courant de la pile locale est fermé sur l’électro-aimant par l’intermédiaire d'un levier venant au contact d’un ressort ; ce levier est actionné par un système de limaçons montés sur la roue du cadran et sur la chaussée du mouvement de l’horloge; le contact produit dure cinq minutes, c’est-à-dire trois minutes avant douze heures et deux minutes après douze heures.
- Un journal allemand, VElektrotecbnische Echo, donne l’explication ingénieuse suivante de la raison qui fait queles chênes sont plus souvent frappés par la foudre que les hêtres. Les
- arbres dont les feuilles et les branches sont couverles d'un duvet conduisent mieux la décharge électrique que ceux dont les feuilles sont lisses, comme c’est le cas pour les chênes. Des essais qui ont été faits avec des branches des deux espèces d’arbres placées sur le conducteur d’une machins à influence ont confirmé cette théorie.
- Le directeur d’une société qui fournit à New-York le courant pour de petits moteurs d’un total de 123 chevaux, a dé-: claré à notre confrère YElectrical IVorld que les bénéfices nets de sa société s’élevaient à 38 0/0 du capital engagé. Une partie des dépenses journalières de l’exploitation se décom-' posent ainsi : charbon, 45 fr. ; eau, 6 fr. ; huile, etc., 50 centi-. mes; divers, 15 fr.; et la main-d’œuvre de deux hommes.
- Il est évident que les bénéfices proviennent en grande par-1 tie du nombre considérable des moteurs et de leurs faibles dimensions, car la même quantité de courant fournie à quatre : grands moteurs de 30 chevaux chacun, par exemple, ne , donnerait pas, à beaucoup près, les mêmes bénéfices. Mais,
- ! même dans ce cas, les résultats de l’exploitation semblent | devoir être supérieurs à ce qu’on se figure généralement.
- L’arbre de la plus grande dynamo au monde, du système 1 Ferranti, a été fondu la semaine dernière à Glasgow.
- Il a fallu verser plus de 70 tonnes de métal dans le moule, qui était placé dans une tranchée, à une profondeur de plus ’ de 6 mètres.
- L’opération a parfaitement réussi, mais il faudra au moins une semaine pour que le métal se refroidisse. L’arbre pèsera environ 33 tonnes et sera creusé jusqu’à un diamètre de 300 millimètres.
- Quand une tôle ou une plaque de fer de grande dimension est posée à plat, il est assez difficile ou au moins peu commode, de créer une prise pour les manœuvres; il faut pour cela plusieurs outils tels que ciseaux, coins, etc. Pour remédier à cet inconvénient la Brtish Electric O a construit un électro-aimant mobile de grande puissance et muni d’une poignée, qu’il suffit d’appliquer sur la pièce pour en faire une poignée solide dès que le courant passe.
- Cette poignée est reliée dans les ateliers de la Compagnie Brush à un générateur d’électricité au moyen de deux fils 1 souples, afin de le déplacer facilement à tous les points de l’usine.
- Un nouveau yacht, électrique a été 'lance la semaine dernière à New-York. Le bateau a 10,80 ni. de long, avec un tirant d’environ 1 mètre. La force motrice est fournie par 200 accumulateurs.
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- LA ' LUMIÈRE ËLËCTËIQt/Ë
- A la suite d’une série d’expériences faites au mois de mai 1885 jusqu’au mois de juillet dernier, M. A. Nodon est arrivé à établir que les radiations solaires sont la cause de certains phénomènes électriques dont l’étude est résumée dans les lois suivantes :
- 1* Les radiations Polaires en rencontrant un conducteur isolé (métal ou charbon) communiquent à celui-ci une charge électrique positive ;
- 2’ L'importance de cette charge augmente avec l’intensité des radiations solaires et diminue avec l’état hygrométrique de l’air. Le phénomène atteint à Paris sa valeur maxima en été vers 1 heure de l’apiès-midi, lorsque l’atmosphère est pure et sèche ;
- y Le passage des nuages devant le soleil fait cesser le phénomène.
- Éclairage Électrique
- A plusieurs reprises déjà les concessionnaires de divers établissements de l’Exposition ont adressé des plaintes à la direction de l’exploitation sur le mauvais fonctionnement de la’ lumière électrique. La semaine dernière, c’était la direction elle-même qui restait sans lumière. A six heures quarante-cinq, la lumière électrique s’est éteinte dans les bureaux, et ce n’est qu’à sept heures quinze que les lampes à incandescence du syndicat des électriciens se sont rallumées.
- D’après l’administration, certains des syndiqués se seraient à la longue relâchés dans leur service et l’incident résulterait simplement de la négligence d’une grande compagnie signalée depuis longtemps à la direction.
- Une station centrale de lum ère électrique a été inaugurée à Puente-Genil, en Espagne, en présence du gouverneur de la province. Lés essais ont donné des résultats excellents.
- On annonce de Londres que la compagnie qui exploite la station centrale d’électricité de Kensington va prochainement adopter le système de transmission à 3 fils, en remplacement de la distribution en parallèle employée jusqu’ici. On pourra ainsi augmenter l’installation sans faire de nouveaux frais de cuivre.
- Un ingénieur belge, M. A. Couvreur, a demandé au Conseil communal de Verviers à quelles conditions on lui concéderait le droit d’établir une station centrale d’électricité pour l’éclairage d’un quartier de la ville. La question seia probablement soumise à l’appréciation de la commission du contentieux, car le contrat intervenu entre la ville de Verviers et la Compagnie du gaz assure à cette dernière le monopole pour l’établissement des câbles électriques aériens, dans le cas où la Compagnie serait mise en demeure par la ville de
- fournir, à prix égal, un.éclairage public électrique avec un système qui aurait fait ses preuves pendant deux ans, dans une ville de 50000 hahitants, l’Amérique exceptée. La Compagnie a donc un droit de préférence si la ville est en droit de réclamer l’éclairage public par l'électricité.
- L’installation de la lumière électrique au Théâtre de la Belle-Alliance, à Berlin, a été inaugurée le 15 septembre dernier. *
- On annonce que la So;iété d’installation d’air comprimé et d’électricité à adressée à la Municipalité de Budapest une demande en concession pour l'installation d’une ou de plusieurs stations centrales de lumière électrique, avec câbles souterrains.
- Télégraphie et Téléphonie
- M. le directeur des Postes et Télégraphes vient d’établir un projet de décret d’après lequel les personnes habitant un immeuble où se trouve déjà un poste téléphonique d’abonné pourront jouir du téléphone moyennant un abonnement supplémentaire. L’abonné principal reste seul en communication directe avec un poste central, l’abonné supplémentaire prend communication sur la ligne de l’abonné principal.
- Le montant de cet abonnement supplémentaire est fixé à 160 francs à Paris et 120 francs dans les départements.
- Si, dans une maison composée de dix locataires, on compte un abonné principal, ce dernier pourra s’entendre avec ses voisins, lesquels, en prenant un abonnement supplémentaire, jouiront de tous les avantages d’une ligne directement reliée à un poste central et pour une somme relativement minime.
- L’abonné principal et les neuf abonnés supplémentaires pourront s’entendre pour le payement en commun des frais de l’abonnement au téléphone, et n’auront ainsi à verser annuellement que la somme de 184 francs pour avoir chez eux, sous la main, l’appareil téléphonique.
- Quant à l’appareil, l’abonné l'établira à ses frais et tel qu’il lui plaira. Le directeur des Postes et Télégraphes n’a pas' voulu, en effet, imposer tel ou tel système de microphones ou de téléphones domestiques. Il laisse à l’abonné le soin de choisir, selon ses goûts, ses préférences, la nature de l’installation projetée entre tous les appareils que les constructeurs offrent au public.
- C’est là, croit-on, le moyen le plus sûr et le plus efficace de favoriser l’initiative des inventeurs.
- Cependant, pour assurer le fonctionnement régulier des appareils téléphoniques, [l’administration dressera une liste des appareils dont les abonnés pourront faire usage.
- Tout appareil qui n’aura pas été expérimenté par les ingénieurs de l’Etat et qui n’aura pas été reconnu bon ne pourra être installé sur les lignes urbaines.
- L’administration craint que, s’il n’en était pas ainsi, il pût ' suffire d’un appareil construit par un électricien fantaisiste et
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
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- ' adopté par un abonné non moins fantaisiste pour compromettre le service régulier d’une ligne téléphonique.
- On étùdie aussi le système employé. en Angleterre et qui permet à tout abonné d’accorder l'usage de ses appareils à nîimporte qui, moyennant remise d’un ticket semblable à celui qu’on vend pour les cabines dans les bureaux de posté. Le prix des tickets serait partagé entre le Trésor et l’abonné.
- La. première dépêche trasnsmise de la Tour Eiffel a été ex- : pédiée à M. Eiffel par M. Ansaloni, chef de l’exploitation de , la Tour. « A tout seigneur, tout honneur. » En même temps M. Ansaloni adressait deux télégrammes de remerciements à ‘ M. Coulon, directeur général, et à M. Caël, directeur de la région, pour avoir accordé et installé lé nouveau bureau té- ! légraphique.
- Le premier télégramme du vrai public a été expédié par le correspondant parisien du Times au journal de la Cité, qui l’a reproduit dans ses colonnes.
- L’affluence des dépêches est grande. Le lundi 9, le Hughes de la Tour a transmis 327 télégrammes, et le lendemain mardi 357; le mercredi 331-, et le jeudi 372. La moyenne des jours ' suivants varie entre trois et quatre cents trensmissions.
- En somme, il a été transmis pendant la première semaine, 2317 télégrammes, formant, pour l’Etat, un produit de près de 3000 fr. Les recettes sont versées au bureau 89 (Champs-de-Mars).
- A certaines heures, les garçons de bureau sont obligés d’établir la file pour éviter l’encombrement devant les deux guichets.
- Le local est un peu exigu et les employés sont très gênés dans leurs mouvements. On nous assure que pour les dédommager de leurs peines, ils recevront une indemnité de 150 francs par mois.
- L’Administration des Postes et Télégraphes va mettre à l’étude un nouveau projet pour essayer de diminuer l’encombre-mem sur les lignes télégraphiques, dont quelques-unes suffisent à peine-aujourd’hni à transmettre les communications.
- -On chercherait à remédier à cet état de choses en imitant la mesure adoptée dernièrement par l’Administration des télégraphes en Hollande, c’est-à-dire par la création de télégrammes « lents », qui, moyennant une taxe inférieure, r.e seraient expédiés qli’après les autres, mais assez vite toutefois pour présente! un avantage sur la poste.
- Par décision du ministère des finances, en date du 14 septembre, le prix de l’abonnement annuel au téléphone a été réduit pour Paris de 600 à 400 fr.
- Il est abaissé de 400 à 300 fr. dans les villes qui possèdent des réseaux souterrains et 400 à 200 fr, partout ailleurs, mais à charge par l’abonné de payer une fois pour toutes une partie des frais d’installation.
- D’après M. Chaye, le meilleur instrnment, propre à recueil-1 les bruits produits au sein d’une masse liquidé, est le téléphone associé au microphone. Le microphone est placé dans une caisse métallique étanche, reposant sur le fond de la mer ou maintenue entre deux ‘ eaux. On entend ainsi le bruit causé par la marche d’un bâtiment à vapeur à plus de 200 mètres. On recueille également à de grandes distances les bruits d’explosions sous-marines ou le son de cloches immergées. On conçoit donc qu’un navire en marche puisse faire connaître sa présence en temps de brume, soit par le fait seul de sa marche, soit au moyen de signaux appropriés.
- Le nouveau mode d’emploi de la téléphonie qui vient d’ê tre indiqué est susceptible de nombreuses applications et il suffira d’en signaler quelques-unes. En temps de brume, un navire de pêche au mouillage pourrait être prévenu de l’approche de bâtiments susceptibles de l’abordage et faire alors en temps opportun les signaux nécessaires pour indiquer sa présence et sa position.
- De même, les gardiens des phares ou des bateaux-feux, voisins d’écueils dangereux, (étendraient les navires qui s’en approchent et les préviendraient par un signal d’alarme quelconque du danger qu’ils courmt en continuant leur route.
- En plaçant des factionnaires gardant les téléphones reliés aux microphones avertisseuis constamment aux oreilles, on pourrait prévenir sans l’aide d instruments nouveaux; mais sur les navires de commerce, dnns les phares, où le personnel est restreint, il y aurait un grar d avantage à pouvoir compter sur un signal avertisseiw d’un fonctionnement assuré pour indiquer l’instant où IW a intérêt à écouter dans les téléphones.
- L’instrument dont l’utilité vient d’être signalée doit être robuste, peu coûteux, et pouvoir être employé aussi bien à bord qu’à terre par un personnel dépourvu de connaissances techniques; il ne faut donc ni réglage ni calage préalables.
- 11 paraît utile d’ajouter que l’on a trouvé avantageux, au point de vue de l’intensité des sons perçus et aussi pour réduire l’usure des piles reliées anx microphones, de faire passer le courant directement des microphones dans les téléphones, sans faire usage dé bobines d'induction. L’appareil avertisseur à trouver devait donc, autant que possible, pouvoir fonctionner sous l’effet des variations d’intensité d’un «.ouiant primaire toujours de même sens.
- Dans la plupart des expériences, on a trouvé que trois ou quatre éléments télégraphiques Leclanché fournissaient le courant le plus convenable pour les appareils et les circuits employés. Les microphones se composaient seulement d’un ou deux crayons de charbons vibrants; les variations d’intensité du courant étaient donc relativement considérables.
- Pour avoir la direction d’où vient le bruit que l’on perçoit, on enferme la planchette microphonique dans une boîte en plomb à parois épaisses où existe une fenêtre. En tournant cette boîte on perçoit un maximum d’intensité air moment où on se trouve dans la bonne direction. L’expérience faite pour déceler le passage d’un navire sur une verticale donnée, a été très satisfaisante.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- On télégraphie de Shanghai que les préparatifs sont terminés pour la construction d’une nouvelle ligne télégraphique d’un point près de Pékin, à travers le Shansi jusqu’à la frontière russe, où une communication sera établie à Kiachta avec le réseau télégraphique sibérien. La nouvelle ligne aura probablement pour effet de réduire le prix des télégrammes entre la Chine et l’Europe.
- La Municipalité de Liverpool vient de nommer le premier inspecteur municipal de l’éclairage électrique en Angleterre. Malgré les appointements assez modestes affectés à la charge la ville a reçu 44 demandes, c’est M. Yeatman, électricien de la Compagnie Ward, à Londres, qui a été choisi.
- Pendant la première année de son existence la Compagnie Edison de Chicago a installé 21000 lampes, alimentées parla station centrale, et fourni, en outre, l’énergie à un grand nombre de moteurs chez des industriels. Parmi les installations les plus importantes, le théâtre Hooley contient 1000 lampes.
- On annonce de Rome que le gouvernement italien, en présence des résultats favorables donnés par les expériences faites récemment en France, sur la ligne de télégraphie militaire optique, entre Nice et Toulon, a décidé d’adopter la télégraphie optique pour la ligne de la frontière italienne.
- Des stations de télégraphie optique seront établies tout d’abord sur les collines de Nava, de Tenda, de Besimandaet de Cuneo. »
- A la fin de l’année dernière le réseau télégraphique du
- monde comprenait 1 21 3084 kilomètres contre 772 139 en 1880.
- Il y avait en :
- 1880 1888
- Europe 425067 kil. 560073 kil.
- Amérique 240047 — 472328 —
- Asie 48363 — 87266 —>
- Australie •<3475 — 61308 —
- Afrique 15187 — 32109 —
- Le tableau suivant donne la Iongueui des réseaux de
- chaque pays européen :
- 1880 1888
- Belgique 5 557 kil- 6231 kil.
- Danemark 3444 — 4206 —
- Allemagne 70865 — 89197 —
- France 65949 — 96482 —
- Grèce • 4OO9 6783 —
- Grande-Bretagne et Irlande 4'337 — 48644 —
- Italie 25533 — 33848 —
- Pays-Bas et Luxembourg.. 4131 — 6000 —
- Norvège 75*7 — 9077 —
- Autriche-Hongrie... 49626 — 60582 —
- Portugal 4254 — 5 165 —
- Roumanie 5209 — 5397 —
- Russie ...., 75455 — 116792 —
- Suède 8288 — 8464 —
- Suisse 6564 — 7060 —
- Espagne 15870 — 18195 —
- Turquie 51015 — 37350 —
- 11 y a actuellement 6ooo milles de fils souterrains à Chicago, placés dans 170 milles de tuyaux de 50 et de 75 millimètres. La ville possède elle-même 53 milles de conducteurs souterrains pour la lumière électrique.
- Le grand câble téléphonique, destiné à relier Stockholm et Gothembourg, en Suède, d’une distance de 528 kilomètres environ, vient d’être terminé, après avoir été en construction pendant neuf mois. L’administration des télégraphes a l’intention de créer des bureaux dans toutes les villes traversées par ce long câble.
- Nous empruntons à notre confrère VElectrical Review, de Londres, les détails suivants au sujet de cette nouvelle ligne.
- La ligne se compose de quatre fils en deux paires formant deux circuits séparés. Le diamètre du fil de l’un de ces circuits est de 3 millimètres, celui de l’autre de 21/2 mm., tous les deux sont en cuivre, d’une conductibilité de 915 à 98 0/0. Les fils sont suspendus sur les poteaux télégraphiques et suivent la ligne du chemin de fer. Les effets d’inductior. sont vaincus par l’emploi d’un circuit métallique. Les instruments sont ceux de la Compagnie Ericson, de Stockholm.
- De nouvelles expériences ont été faites dernièrement au palais d’hiver, à Saint-Pétersbourg, sur l’influence: funeste de la lumière électrique sur la vie des plantes. On a constaté qu’il suffit d’exposer les plantes pendant une seule nuit.à la lumière électrique pour les voir jaunir et dessécher. La rapidité et l’intensité des effets augmentent avec l’éclat de la lumière et les plantes qui ne sont pas directement frappées par les rayons ne semblent pas souffrir. On a également constaté que les effets varient selon la nature des appareils employés et se manifestent très vite sous l’influence des rayons des foyers à arc fortement chargés de radiations violettes. La lumière plus jaune des lampes à incandence est loin d’être aussi nuisible.
- Imprimeur-Gérant : V.Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 21 boulevard des Italiens.
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- TABLE IDES MATIÈRES
- DU
- TOME TRENTE TROISIEME
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- TABLE PAR ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- Pages
- Accumulateurs Tudor (étude sm les), par A. de
- Waltenhofen ................................. 291
- — (quelques résultats obtenus sur des) pour l'éclai-
- rage des trains............................. 340
- — (la traction par).............................. 589
- Agitateur pour les appareils électrolytiques (modèle
- d’) de M. Klobukow........................... 595
- Alternateurs (les). — G. Richard............... 318, 370
- Aluminium et son électro-métallurgie '(F). — G. Richard ....................................... 151
- Annonce électrique du voisinage des glanons flottants (P) .......................................... 595
- Appareils téléphoniques du capitaine Zigang (nouveaux). — P.-H. Lcdcboer...................... 24
- — électriques pour la production d’un courant d’air
- chaud........................................ 2S2
- —- de levage mus par l’electricité. — E. Dieudonné. 451
- B
- Balance pour la mesure des champs magnétiques,
- par K. Angstrœm................... ........ 240
- — électrique de M. Snelgrove.— G. Richard....... 601
- aBlancier anti-magnétique pour montres et chronomètres..;.,.....................*.......... 596
- Pages
- Bibliographie :
- — L’électricité appliquée à l’art militaire, par le colo-
- nel Gun........................................ 245
- — Annuaire de la Chimie industrielle et de l’Electro-
- chimie, par Donato Tommassi. — A. Palaç... 346 -- Le monopole de l’éclairage et du chauffage parle
- gaz, par E. Godchaux-Picard. — A. Palaç .... 346
- — Noticia sobre las applicaciones de la electricidad
- en la Republica Mexicana par M. A. Best. —
- A. Pa/a{...................................... 629
- — Terminologia elettrica, vocaboiàrio italiano, fran-
- cese, inglese, tedesco, raccolta da Belloc Luigi.
- — A Palaç..................................... 630
- — Bell-Hangers Hatid-Book, by F. Badt.— A. Palaç. 630
- c
- C&bles téléphoniques (sur la construction des)....... 393
- Centenaire de Ohm (le). — Cornélius Hcr(......... 51
- Cha.rges et décharges électriques (influence de la lumière ultra-violette sur les) par Hoor................. 230
- Chemins de fer et tramways électriques. — G.Ricbatd 465 Chemin de fer électrique à grande vitesse système
- Weems......................................... ^80
- Compteur électrique système Clerc. — E Dieudonné. 155 — — (s) (Ënregishement photographiques des indications des) par Waiker................... 500
- électrique Cauderey (nouveau^................... jq|
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- 638
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Conductibilité électrique (influence de l’aimantation
- sur la) des métaux, par Goldhammer............ 96
- — électrique du mercure solide, par L. Grümmach. 139
- — des électrolytes à très hautes températures, par
- Lucien Poincarré.............................. 288
- Congrès international des électriciens (le). — A.Palaf. 351
- — — — — (travaux du)
- 378, 430, 475, 528
- Conjoncteur rotatif pour le redressement des courants
- induits. — P. Le Goaçiou...................... 330
- Correspondance :
- — Lettre de M. Sylvanus P. Thompson............ 147
- — — Le Goaziou......................... 230
- — — Marcel Deprez...................... 296
- — — R.-V. Picou........................ 547
- — — E. Wicard.......................... 447
- — — Zipernowsky........................ 497
- — -- MM. Richard frères................ 597
- — — Estannié et Brylinski............. 597
- Courants alternatifs (sur la transmission du travail par
- les), par M. Leblanc.................. 287, 358
- — téléphoniques et microphoniques (démonstration
- de l’existence des) à l’aide du galvanomètre, par H. Rubens........................ 293
- D
- Décharge (système de) pour lignes télégraphiques .. 259
- Découvertes des lois d’Ohm. — Frank Géraidy ... 54 Désinfection des eaux d’égout, procédé E. Hermite. 87 Diagrammes électriques (sur la réàlisation des) en
- électrostatique, par Perrin................. 294
- Dispositif économique des piles de cloches à courant
- continu...................................... 44
- — pour sonneries............................... 291
- Distribution électrique (système de) pour condensateurs (M. Doubrava)................................. 284
- Dix ans (1879-1889). — Frank Géraldy............ 141
- Dynamo Wéber (pour vélocipède)..................... 15
- — Lowrie et Parker............................. 519
- — Gibbs et Fisquet.............-.............. 520
- — Zipernowsky et Dery.......................... 522
- — Hatfson et Fowler............................ 524
- — Kapp......................................... 524
- — Andersen................ ................... 524
- — Wheeler..................................... 52 4
- — Wood (nouvelle; à régulateur automatique.... 544
- — moteur de Labmeyer.......................... 583
- — (s) et moteuis de M. Pcitet................. 587
- H
- Éclair (Etude sur la durée de 1’)................. 70,
- — (s) et paratonnerres.........................
- Éclairage électrique de Schwabing....................
- — — à bord du « City of Paris » ....
- — — du château royal de Pelesh. —
- J. Kareh....................................
- — — (1’), rapport de M. H. Fontaine.
- Électricité (étude sur la distribution de l’énergie par
- 1’). — M. Leblanc............. 101, 166, 220,
- — (sur les équations générales du mouvement de 1’)
- — P.-H. Lcdebocr.... 157, 204, 273, 417, 504
- — (application de F) aux chemins de fer. —M.Coss-
- wann.............................. 201, 365,
- — (application de F) au Mexique. — Albert Best...
- — domestique (!’). —E. Dieudonné................
- — atmosphérique à l’extérieur et à l’intérieur des
- nuages (observations simultanées sur 1'), par L. palmieri.................................
- — et la marine (F). — C. Carré..................
- — (application de F) aux chemins de fer. — E. de
- Baillehachc...............;..................
- Electrolyse de l’eau distillée, parE. Duter.......
- — (occlusion des gaz dans F) du sulfate de cuivre,
- par A. Soret..................................
- — (variations dans l’intensité du Courant pendant F),
- par N. Piltschikoff.........................
- — (sur la limite entre la polarisation et F), par H.
- Pellat......................................
- Électrolytiques (La théorie moderne de la constitution des solutions). — Arrhenius 401, 458, 513, Electromètres (sur l’histoire des). — G. Pellissier
- 16, 73, iii,
- Electro-physiologie (expériences sur l’emploi du téléphone en)......................................
- — (F) rapport de M. d’Arsonval..................
- Élément Leclanché (durée des électrodes de zinc dans
- F), par Miiller.............................
- Enregistreurs électriques de la Tour Eiffel (les). —
- IV. de Fonviel/c............................
- Étalons électriques (les), rapport de M. Pellat......
- Etincelles (sur la surpression des) dans les disjoncteurs, par M. Larroque..............................
- Explication du choc en retour.. — Firmin Larroque
- Pages
- 134
- 92
- 132
- 187
- 194
- 434
- 263
- 615
- 501
- 245
- 355
- 492
- 494
- 579
- 189
- ' 90 236 39
- 563
- .78
- 137
- 439
- 235
- 423
- 378
- 54t
- 67
- F
- Faits divers :
- Acculent à Boston (réseau à 3 fils Edison)..... 298
- — à Brighton................................. 348
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ . Ù3g
- Faits divers :
- Pages
- Faits divers
- Pages
- Aimants permanents ... ;............................... 200
- — de MM. Frister et Rossmann de Berlin......... 247
- Aimant (électro-) mobile de grande puissance......... 641
- Appareil électrique de la « Portelectric Company ». 49
- — — pour la photographie.................... 147
- — de MM. Pitkin et Niblett, donnant à chaque
- instant la quantité de grisou dans un • espace donné,..........................,......... 197
- — de MM. Manets frères (destiné au tirage des
- mines par l’électricité)....................... 348
- — automatique de MM. Daries et Torntil......... 398
- — pour le chauffage des wagons................... 598
- Arbre de la plus grande dynamo du monde................ 631
- Ascenseur électrique................................. 197
- Avertisseur d’incendie, à Bruxelles.................. 300
- Bâteaq sous-marin le « Péral »................. 197, 498
- — (x) à propulsion électrique sur la Tamise....... 548
- Brevet de M. Orazio Lugo, à New-York................. 347
- Câble Eddison......................................... 350
- — exposé au Champ-de-Mars........................ 197
- — (relèvement d’un) dans l’Océan Indien............. 249
- Canalisation souterraine Medbery....................... 198
- Chemin de fer électrique de Budapesth.......... 348, 598
- — — entre Florence et Fiésole. 498
- Chutes d’eau en Suisse, utilisées comme force motrice ......................................... 248
- Commande de câbles électriques pour torpilles........ 200
- Commutateur de 1’ « Automatic Switch Company ». 347 Conférences de la Société Internationale des Electriciens à l’Exposition (Universelle....................... 49
- Congrès de la Société Météorologique de France.... 248
- — magnétique international..................... 248
- Coup de foudre à Berlin.............................. 499
- — de foudre sur les chênes et sur les hêtres (explication d’un)............................. 631
- Création d’un laboratoire d’étalonnage............... 198
- Décision du Ministère de la guerre de Washington. 248
- Désinfection des eaux d’égoût......................... 98
- Dispositif pour fils téléphoniques (nouveau)......... 400
- Dynamo de M. de Meritens............................ 150
- Electricité (1’) et la photographie.................. 97
- — (conservation du lait par 1’)............... 197
- — (fusil se déchargeant par 1’)............... 198
- — (incident intéressant dans une station centrale d’)................................. 199
- — (V) et les matières explosives ..;.......»... 247
- — (destruction des hirondelles par 1’).......... 247
- — (exécution des condamnés à mort par l’> 347, 499
- — (application de 1’) au chauffage et à l’éclairage
- des wagons...................................... 447
- Exposition d’appareils électriques.................. 198
- universelle à New-York........................ 498
- Frein électrique de AtM. Forbes et Simmis......... 547
- Hirondelles porteuses de dépêches (les)............. 248
- Imperméabilité des vases de piles en pâte de bois.. 347 Incendie à la Chambre des députés de Berlin........ 97
- — au théâtre de l’Opéra, à Paris............... 97
- — à l'Exposition universelle de 1889........... 97
- Inflammation des cartouches de dynamite par un
- courant électrique............................ 298
- Influence de la lumière voltaïque.................... 148
- Installation d’horloges Mayihofer à Berlin........... 397
- Instrument recueillant les bruits produits au sein
- d’une masse liquide............................. 633
- Lampe à arc de la « Planet Electrical Engineering
- C° » de Londres................................. 350
- — semi-incandescente (nouvelle).................. 249
- Locomotives électriques............................. 149
- Machine électrique à peser.......................... 547
- Machines à coudre mues par l’électricité........... 59g
- Matière isolante pour conducteurs électriques...... 498
- Micromètre électrique de M. Bain..................... 498
- Microphone (essais de) à Paris....................... 598
- Microtéléphone de MM. Mix et Genest.................. 350
- Moteurs à courant continu............................ 598
- Omnibus électrique............................;197
- Orage à Champagnac-les-Mines....................... 149
- — à Cologne.................................... 197
- — à Paris (sur la Tour Eiffel), à Bordeaux et à
- Courcelles-le-Comte........................... 447
- — aux Etats-Unis............................... 448
- — à Evansville (raconté par un journal politique
- de la Champagne).............................. 548
- Phénomènes électriques (radiations solaires)....... 632
- Pompe à incendie électrique........................ 347
- Procédé de représentation des lignes de force...... 297
- — pour empêcher le glissement des courroies sur
- les poulies................................... 547
- Réglage électrique des pendules à grande distance.. 631
- Réglement de l’Institut physico-technique allemand. 296
- Sensations éprouvées par la foudre.................... 50
- Soudure des câbles de lumière électrique............. 100
- Système électrique pour l’unification de l’heure... 198
- Télégraphe Willis (le)............................. 547
- Torpille électrique Edison-Sims...................... 197
- Traction électrique (développement de la)........... 597
- Traitement des eaux d’égoût et des eaux Vannes, procédé Webster........................................ 247
- Tramway électrique à Vevey.......................... 448
- Transport de la force à l’Exposition................. 49
- Usine municipale des Halles (Conseil municipal)... 397
- Utilisations des chutes du Niagara.................. 598
- Yach électrique (nouveau)...........i.......... ... 631
- Eclairage électrique :
- à Paris (Conseil municipal)...... 50, 197, 240, 349, 598
- à Munich..................................... 50, 150
- des Grands boulevards, à Paris............. ...... 98
- h Gênes, Londres, Montluçon, Ferrttel........98
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-
- 640
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Faits Divers :
- à New-York (enlèvement des fils aériens)...........
- à Louhans (Saône-et-Loire).........................
- à Bradford, Merida, Milan..........................
- des voitures de 1” classe de la C" de Lyon.........
- à Chicago (Installation d’une station centrale d’électricité) ..........................................
- en Angleterre...................... 198, 248, 299,
- à Bruxelles, Stuttgard, Paris (Palàis de l’Industrie)..
- à Trieste, Madrid, Leipzig, Francfort, Berlin......
- à Stockholm (Rapport de la Société d’électricité)....
- au port de Lisbonne................................
- à Pittsburg, Marienbad, Samaden (Hôtel Berninaj... à Paris(Gare Saint-Lazare), à Gênes', Vienne (Autriche)
- en Grèce...........................................
- New-York (accidents causés par les fils aériens) ....
- du boulevard Unter den Linden, à Berlin............
- à Metz, Gênes, Zurich..............................
- à Leipzig, Stockholm, Paris rplace du Carrousel)... aux États-Unis (construction d’un wagon poui improviser un).......................................
- à Nantua (Ain), Melun, Saint-Johm..................
- à Bradfort. San-Francisco, Hambourg................
- à Port-Louis (île Maurice), Berlin.................
- à Zurich, Budapest, Rome, Vienne (Autriche), Birmingham et au Mexique..............................
- à Paris (Société d’encouragement)..................
- aux Etats-Unis, Madrid, Calcutta, Olmütz (couvent de
- Sainte-Ursule)................................
- au sommet de la montagne Kilimanjaro (Afrique) ..
- à Altona, Bourganeuf, Washington...................
- à Hambourg (école communale industrielle)..........
- du nouveau paquebot le « Kaiser Wilhelm II ».......
- du casino de Wiesbaden, à Séville, Brunnen, Ins-
- pruch, San-Sebastian..........................
- aux Etats-Unis (l’électricité soumise aux droits de
- douane).......................................
- en Italie (usine des grandes aciéries de Terni)....
- à Paris (Conditions pour l’abonnement du réseau
- municipal d’).................................
- à l’Exposition (mauvais fonctionnement)............
- à Puente-Genil, Verviers, au Théâtre de la Belle-Alliance à Berlin....................................
- demande de concesssion pour l’installation de une ou
- plusieurs stations centrales à Budapest.......
- à Chicago..........................................
- (influence funeste de) sur la vie des plantes......
- Télégraphia :
- entre Obock et Perim (pose d’un câble sous-maiin
- 5 o, 100,
- Statistique sur les lignes télégraphiques..........
- à la Bourse du Commerce de Paris...................
- Décret du gouvernement Chilien.....................
- au Brésil et à Kingfisher..........................
- entre Langson et Langchon, et entre Pékin et Saigon
- Pages
- 100
- 149
- 150 150
- 198
- 632
- 198
- •99
- 199 •99
- 248
- 249
- 298
- 299 299 2 99 349
- 349
- 397
- 398
- 448
- 449
- 499
- 500 500 548 548
- 548
- 549
- 549
- 550
- 598
- 632
- 632
- 632
- 63;
- 624
- 200
- 98
- 99
- 99
- 100 100
- Faits divers :
- Page»
- entre Stuttgard et Pforzheim.......................... 150
- entre Ostende et l’Amérique......................... 150
- à San-Salvador (statistique).......................... 13a
- entre Rio-de-Janeiro et les États-Unis................ aoo
- entre les États-Unis et Haïti, et entre Haïti et l’île de
- Cuba ........................................... 200
- entre Honoloulou et San Francisco (pose d’un câble) ‘ 200 Tarif télégraphique entre l’Angleterre et la Hollande. 200 entre Guatemala et les Antilles, Venezuela et les 249
- États-Unis..................................... 249
- en Angleterre, à Venezuela (statistique).............. 299
- aux Etats-Unis (désaccord entre la Direction générale
- des Postes et la Compagnie « Western Union » 300 entre Vienne et Constantinople (communication di-
- recte) ............................................ 300
- à Saint-Pétersbourg (formation d’une nouvelle agence
- dé).............................................. 300
- aux États-Unis (statistique) ......................... 350
- entre l’Angleterre et le Canada (embranchement établi sui un câble de Newfoundland à Halifax... 350 Décret relatif aux lignes télégraphiques en Tunisie.. 399 entre l’Australie et la Nouvelle-Zélande (câble inter-
- rompu)....................................... 400
- Statistique sur les lignes télégraphiques de la République de Costa-Rica.......................... 450
- en Angleterre ..................................... 500
- Etablissement d’un bureau télégraphique sur la Tour
- Eiffel ............................ 500, 600, 633
- optique sur la frontière allemande.................. 549
- à Saint-Louis (formation d’une Société pour l’introduction du télégraphe écrivant....................... 350
- en Bavière (défauts des communications interurbaines, système van Rysselberghe).................... 550
- Rapport du directeur général de la République de
- Honduras....................................... 600
- à travers le Shansi jusqu’à la frontière russe...... 634
- statistique sur les réseaux télégraphiques.......... 634
- militaire optique en Itatie......................... 634
- Téléphonie :
- à Berlin, au Champ-de-Mars, à Paris............... 50
- Statistique sur les réseaux téléphoniques......... 98
- Arrêté de M. Coulon, Directeur général des Postés et
- Télégraphes.................................. 99
- aux Etats-Unis (longueur des fils téléphoniques).... 100
- à New-York (enlèvement des fils aériens).......... 100
- Exploitation des téléphones par l’État en France
- 100, 400, 497
- à l’Exposition de Birmingham........................ 150
- entre Vienne et Prague.............................. 150
- à Grenoble, Berlin et en Angleterre............... 200
- entre Francfort et Mayence (tarif)................ 200
- entre New-York et Boston............................ 249
- (Suppression du microphone dans la)............... 250
- en Allemagne, à Paris et entre New-York et Washing-
- p.640 - vue 640/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 641
- Pages
- Faits divers :
- ton..........................................( 3°o
- entre Vienne et Budapest.........•................. 400
- (essais de) sous-marine entre l’Angleterre et la
- France ....................................... 44&
- entre Rotterdam et Amsterdam........................ 449
- entre Bruxelles et le sommet de la Tour Eiffel..... .449
- à Cherbourg, Bradford et en Suisse....1............ 500
- Circulaire de M. Coulon au personnel de la Société
- des Téléphones................................ 549
- entre Chicago et Milwankee.......................... 550
- en Australie, entre Melbourne et Greelong.......... 550
- . entre Dantzig et Berlin.............................. 550
- en France (projet de la Direction des Postes»...... 632
- en France (réduction du prix de l’abonnement)...... 633
- entre Stockholm et Gothembourg...................... 634
- Fils télégraphiques (nouveau joint pour)............... 282
- Force électromotrice du contact, par N. Piltschikoff.. 188
- Foudre globulaire. — C. Carré.......................... 143
- — (effet calorifique d’un coup de)................ 443
- — (coup de) sur la Tour Eiffel, par M. Mascart... 540
- Galvanomètre Mayfield, Gobbe et Cie..................... 38
- — (s) (nouveaux.). — C. Decbarme.................. 456
- -- différentiel Deprez-d’Arsonval.................. 545
- Gaz (sur les décharges disruptives dans les), par MM.
- Paschen, Wolf, Jaumann........................ 191
- Gyroscope électromagnétique (sur le). — IV. de Fon-
- vielle...................................... 603
- I
- Indicateur de niveau d’eau de Dupré.................. 582
- Induction (sur une loi générale de 1’) dans les circuits .
- dénués de résistances, par G. Lippmann....... 394
- — sur une sphère tournante et le mouvement des
- corps célestes (I’), par M. Z.enger.......... 542
- Tnductomètre magnétique Miot. — E. Dieudonné... 510 Influence des installations d’éclairage électrique sur la boussole à bord des navires, par Sir W. Thom-
- son ......-.......................... 290
- Installation des batteries (solution géométrique d’un
- problème sur 1’), par C. Grawinkel... 136
- Intercommunications téléphoniques et télégraphiques. — A. Guilloux.................. 107
- Interrupteur et commutateur automatique Elsas.... 289
- L
- Laboratoire officiel d’étalonnement (fondation d’un) 36
- Lampes à incandescence Garerynski................ 10
- — Claude Grivolas............................. n
- — Michel.................................... 11
- Pages
- — Edison (nouvelles lampes à haute tension)..... 12
- — C. Heisler...................................
- — Kennedy..... ..,.............................. 14
- — de sûreté Coad................................ 15
- — v- Synclair et Rees.................. 15
- — — Bohm.............................. 15
- — R. Weber (pour vélocipède).................... 15
- — et à arc (recherches photométriques récentes sur
- les). — A. Pal ai........................... 255
- Lampe à. arc Dulait.................................. 61
- — Phillips et Harrison........................... 63
- — A.-F. Howes...................;.......;....... 63
- — Lendermann..................................... 64
- — Roper.......................................... 64
- — Richardson................................... 64
- — Waterhouse..................................... 64
- — A. Siemens..................................... 65
- — Mortimer et Holloway........................... 65
- — Cooper......................................... 66
- — Hamilton et Shippey............................ 66
- — Chauvet-Aléamet. — E. Dieudonné................ 72
- — de sûreté (ouverture des) au moyen d’un aimant. 279 Leçons de chimie. — A. Minet 127, 175, 261, 333,
- 468, 525, 579, 621
- Locomotives à l’Exposition (les). — Marcel Deprei
- 60, 212, 367
- M
- Machines dynamos-électriques (comparaison des di
- vers types d’induits des). — R.-V. Picou..... 7
- — électriques (système de régulation et de mise en
- circuit des).................................... 31
- — série-dynamo (inversions de polarité dans les), par
- A. W.tz.............................‘........ 40
- — et outils électriques. — E. Dieudonné.......... 301
- — dynamos des). — Rapport de-M. Hillairet........ 430
- — — (détails de construction des). — G. Richard ............................................... 319
- — à courants alternatifs et transformateurs, système
- Brush.......................................... 538
- — dynamos-électriques (sur les phénomènes secon-
- daires d’induction dans les). — Ch. Seigmer.. 003
- — à influence à jet d’eau......................... 623
- Magnétisme terrestre (sur l’origine géologique du),
- par E. Hull.................................... 293
- Mesure de la résistance totale de l’isolation dans les
- installations électriques pendant la marche.... 241 — du coefficient de self-induction au moyen du té-
- léphone (appareil Strecker)........................ 280
- — des faibles résistances........ .................... *»3
- — des forces électromotrices de contact plongés
- dans différents gaz au moyen des radiations ultraviolettes, par A. Righi..................... 345
- — de l’énergie, rapport de M. A. Potier............... 384
- p.641 - vue 641/650
-
-
-
- fi 42
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Méthode de mesure des hauts potentiels, par Waitz. 237 Moteurs électriques (application des) à la chapellerie. 295
- et dynamos de M. Perret................. 587
- dynamos de Lahmeyer..................... 383
- O
- Ohm (le centenaire de), r- Cornélius Herç............... 51
- — (découvertes des lois d'). — Franck Gérai dy....... 54
- P
- ParafôudreS de Czeija, Nissl et de Pawluk........... 23s
- — de Glendale ;.. ; ;.......................... 238
- — (recherches sur les) des câbles, par Acheson. 42
- Perméabilité des aciers doux. — Georges Henrard.. 593 Phénomènes produits dans des conducteurs par le passage de décharges de condensateurs (expériences relatives aux) par MM. Courtot et La-
- grange........................................ 592
- Phénomènes électriques produits par les radiations. —
- A. Rigbi.................................... 307
- — électriques produits par les radiations solaires
- (études sur les), par M. Nodon.............. 341
- — produits dans des conducteurs par le passage de
- décharges de condensateurs (expériences relatives aux), par MM. Courtol et Lagrange..... 592
- Phonopore Landon Davies (le)......................... 37
- Photométrie pratique (appareils et travaux récents).
- A. P al ..................................... 407
- Pile électrique de M. Gendron (la). — E. Dieudonné.. 27
- — galvanique Imchenetsky (nouvelle).......... 292
- — Callaud (modification de la), parM. Delany.... 446
- — (s) au bichromate (sur l’utilisation des sous-pro-
- duits dans les)............................. 139
- Polarisation (sur la limite entre la) et l’électrolyse,
- par H. Pellat................................. 39
- Ponts roulants de l’Exposition (les).— E. Dieudonné.. 567
- Polyphone (le). — P.-H. Ledeboer.................... 122
- Poste téléphonique (pour ligne à bureaux nombreux).
- P. Samuel..................................... 218
- R
- Réflecteurs (application des) à l’éclairage de* rues., 193
- « Pages
- Règlafe des horloges dans un réseau téléphonique,
- système Mayrhofer......................... 343
- Régulateur de dynamo.............................. 346
- Bêlais téléphonique de M. Enzmann (le). — E.
- Zctische.................................. 326
- Station d’essais de Munich.............................. 283
- — centrale modèle aux États-Unis (une).............. 583
- Système de vérification des ponts en fer. — F. Lar-
- roque........................................... 230
- — pour la remise à l’heure des horloges à grande
- distance.......................................... 337
- T
- Tachymètre hydraulique Thibeaudeau................. 9!
- Télégraphe multiple à s'gnaux Morse (le) de Kuhn-
- hnrdt...................................... 190
- — multiple imprimeur (le nouveau) de M. J. Munier
- Paul Samuel.......................... 558, 611
- Télégraphie électrique (la) à propos de ''inauguration de la statue de Le Verrier. — IV. de Fon-vielle........................................-. 46
- — (bureau technique de l'administration impériale
- allemande................................... 234
- Téléphone (emploi du) pour les postes de secours... 238
- Téléphonie. Rapport de M. de La Touanne............ 386
- Traction électrique (problèmes de la) par le Dr Louis
- Bell....................................... 81
- — électrique sur les Chemins de fer aériens (la) .... 487
- — par accumulateurs (la)...................... 580
- Traitements électrométallurgiques (essai sur la consommation d’énergie dans les). — H. Pon-tbiïre......................................... 251
- Tramway tubulaire souterrain de M. Berlier......... 276
- Transformateur (les), Rapport de M. Picou.......... 3^9
- Transmission des ondes électriques par les fils, par
- H. Hertz................................... 24 .
- — électrique de la force faite à Bourganeuf (sur une
- application de la),— Marcel Depreç..,), 551
- p.642 - vue 642/650
-
-
-
- Journal universel d’électricité
- 643,
- Trempe électrique (la).
- Pages
- 295
- Pages
- thode Lorenz, par MM. Duncan, Wilkes et Hutchinson.................................. 6 26
- U
- V
- Usine à distribution de force complètement électrique. 131 Unité (détermination de 1’) de résistance, de l’Association britannique en mesure absolue par la mé-
- Vigie électrique. — P. Mar cil lac......................... 268
- Voltmètres électrostatiques de Sir William Thomson. 141
- p.643 - vue 643/650
-
-
-
- p.644 - vue 644/650
-
-
-
- TABLE PAR NOMS D'AUTEURS
- s
- Pagrt ‘
- Acheson. — Recherches sur les parafoudres des
- câbles...................................... 42
- Andersen. — Machine dynamo.......................... 524
- Angstrœm. — Balance pour la mesure des champs
- magnétiques.................................. 240
- Arrhenius Svante. —: La théorie moderne de la constitution des solutions électrolytiques. 401
- 458, 5L5, 563
- Arsonval (d"). — L’électro-physiologie............... 439
- B
- Baillchache (E. de). — Application de l’électricité
- aux chemins de fer................................. 577
- Pages
- Bell (Louis). — Quelques problèmes de la traction
- électrique.................................... 81
- Berlier. —Tramway tubulaire souterrain .............. 276
- Best (Albert). — Les applications de l’çlectrcité au
- Mexique...................................... 245
- Bohm. — Lampe......................................... 15
- C
- Carré. — Sur un cas de foudre globulaire........... 143
- — L’électricité et la marine.................... 494
- Cauderey. — Nouveau compteui...................... 491
- Chauvet-Aléamet. — Lampe........................... 72
- Coad. — Lampe...................................... 15
- Cooper. — Lampe.................................. 66
- Cossmann.— Les applications de l’électricité aux chemins de fer............................ 201, 365, 501
- Gourtot et Lagrange. — Expériences relatives aux
- , phénomènes produits dans des conducteurs par • :
- p.645 - vue 645/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 04b
- Pages
- le passage de décharges de condensateurs..... 592
- Czeija et IVissl. — Parafoudres..................... 233
- D
- Davies (Landon). — Le phonopore...................... 37
- Pecharme, — Nouveaux galvanomètres................... 436
- Pelany- — Modification de la pile Callaud............ 446
- Pepreas (Marcel). — Les locomotives à l’Exposition................................. 60, 212, 367
- «- Sur une application de la transmission électrique
- de la force faite à Bourganeuf.,............ 551
- pieudonné, — La pile électrique de M. Gendroq.... 27
- —- Lampe à arc Chauvet-Aleamet ........,. 72
- ^ Compteur électrique système Clerc............... 155
- Machines et outils électriques................. 301
- — L’électricité domestique,....................... 355
- « Appareils de levage mus par l’électricité....... 451
- L’inductomètre magnétique Miot,................. 510
- — Les ponts roulants de l’Exposition.............. 567
- Poubrava. — Système de distribution électrique pour
- condensateurs................................. 284
- Pulait.—Lampe..........................'............. 61
- Pnmont (G.) et Pepaute (H.). — Remise à l’heure
- des horloges à grande distance................ 337
- Puncan, Wilkes et Hutchinson- — Détermination de l’unité de résistance de l’Association britannique en mesure absolue par la méthode
- Lorenz........................................ 626
- Pupré. — Indicateur de niveau d’eau................. 582
- Puter. — Sur l’électrolyse de l’eau distillée........ 189
- E
- Edison. — Lampe................................. 12
- Elsas. — Interrupteur et commutateur automatique.. 289 Enzmann. — Relais téléphonique................... 326
- F
- Fontaine (HippôlytO), — L’éclîiiragè électrique..., 434
- Pages
- Fonvielle (W. de). — Le Verrier et la télégraphie électrique à propos de l’inauguration de sa sta-
- tue .......................................... 46
- — Les enregistreurs électriques de la Tour Eiffel.... 423
- — Sur le gyroscope électromagnétique,.............. 603
- G
- Garerynski. — Lampe................................ 10
- Géraldy (Frank). — Découvertes des lois d’Ohm,,. 54
- Dix ans (1879-1889).,,,................... 141
- Gibbs et Fisquet. — Machine dynamo,520
- Glendale, -=• Parafoudre......................... 238
- Goldhammer, — Influence de l’aimantation sur la
- conductibilité électrique des métaux,....... 96
- Grawinkel, — Solution géométrique d'un problème
- sur l’installation des batteries........ 136
- Grivolas (Claude). — Lampe......................... 11
- Grunmach (L,). — Sur la conductibilité électrique
- du mercure solide....................... 139
- Guilloux (A.). — Intercommunications téléphoniques
- et télégraphiques....................... 107
- H
- Hamilton et Shippey, — Lampe,,..................... 66
- Hanson et Fowler. — Machine dynamo................. 524
- Heisler (C.). — Larr.pe...............................3
- Henrard (Georges). —Perméabilité des aciers doux 593
- Hermite (B.). — Désinfection des eaux d’égoût...... 87
- Hertz (JI.). — La transmission des ondes électriques
- parles fils............................ 343
- Herz (Cornélius).— Le centenaire de Ohm............ 51
- Hillairet. — Les machines dynamos................... 430
- Hoor. — Influence de la lumière ultra-vioiette sur les
- charges et les décharges électriques........ 239
- Howes (A.-F.). — Lampe............................... 63
- Hull (E.). — Sur l’origine géologique du magnétisme
- terrestre.................................... 293
- 1
- Imchenetsky. — Nouvelle pile galvanique,,. 293
- p.646 - vue 646/650
-
-
-
- JOÜkNÀL UNIVERSEL TyÉLECTRICITÉ
- ^47
- J
- Pages
- Jaumann. —Sur les décharges disruptives dans les
- gaz............................................. 191
- t
- Kapp- — Machine dynamo.............................. 524
- Karels (J.). — L’éclairage électrique du château royal
- de Pelesh................................... 194
- Kennedy. — Lampe................................... 4
- Klobukow. — Modèle d’agitateur pour les appareils
- électrolytiques............................. 595
- Kuhnhardt. \— Le télégraphe multiple à signaux
- Morse.................................... 190
- 1
- Lahmeyer. — Dynamo-moteur................................. 583
- Larroque (Firmin). — Explication du choc en retour.................................................. 67
- — Système de vérification des ponts en fer.......... 230
- — Sur la suppression des étincelles dans les disjonc-
- teurs .......................................... 541
- La Touanne (Dej; — Téléphonie............................. 386
- Leblanc (Maurice). — Étude sur la distribution de
- l’énergie par l’électricité... 101, 106, 220, 263
- — Sur la transmission du travail par les courants al-
- ternatifs.......................... 263, 287, 358
- Ledeboer (P.-H.). — Nouveaux appareils du capitaine Zigang.............................................. 24
- — Le polyphone du capitaine Zigang.............. 122
- — Sur les équatations générales du mouvement de
- l’électricité........ 157,204 273,417,504, 615
- Le Goaziou (P.). — Nouveau système de décharge
- pour lignes télégraphiques...................... 259
- — Conjoncteur rotatif pour le redressement des cou-
- rants induits................................. 33°
- Lendermann. •— Lampei......... .......................• 64
- Lippmann (G.). — Sur une loi générale de l’induction, dans les circüits^dénués dé résistances... 394
- Pages
- Lowrie et Parker. — Machine dynamo............. 519
- M
- Marcillac (P.). — Vigie électrique................. 268
- Masoart. — Coup de foudre sur la Tour Eiffel.... 540
- Mayfleld, Gobbe et Cie. — Galvanomètre......... 38
- Mayrhofer. — Réglage des horloges dars un réseau
- téléphonique............................. 342
- Michel. — Lampe................................... 11
- Minet (Adolphe).— Leçons de chimie 127,175,261, ...
- m> 468, 525, 579, 621
- Mortimer et Holloway. — Lampe ................... 68
- Muller. — 8ur la durée des électrodes de zinc dans
- l’élément Leclanché.........—.............. 235
- Munier (J.). — Nouveau télégraphe multiple-imprimeur............................................ 558
- N
- Nodon. — Étude sur les phénomènes électriques produits par les radiations solaires.........................341
- P
- Palaz (A.). — Recherches photométriques récentes
- sur les lampes à incandescence et à arc....... 255
- — Bibliographie : Annuaire de la chimie industrielle
- et de l’électrochimie, par Donato Tommasi.... 946
- — Bibliographie : Le monopole de l’éclairage et du
- chauffage par le gaz, E. Godchaux-Picard...... 346
- — Le Congrès international des électriciens......... 351
- — Photométrie pratique (appareils et travaux récents) 407
- — Bibliographie : Noticia sobre las applicaciones de
- la electricidad en la Republica Mexicana, par M. A. Best...................................... 629
- — Bibliographie : Terminologia elettrica, vocabula-
- rio italiano-francese-inglese-tedesco, raccolta da Belloc Luigi............................ 630
- — Bibliographie : Bell-Hangers Hand-Book, by
- F. Badt..........* » 630
- p.647 - vue 647/650
-
-
-
- 648 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- - s>
- Page*
- Palmieri (L.). — Observations simultanées de l’électricité atmosphérique à l’extérieur et à l’intérieur
- des nuages...............................;..... 492
- Paschen. — Sur les décharges disruptives dans les
- gaz......................................... I91
- P&wluk. — Parafoudre..................................... 234
- Pellat (H). — Sur la limite entre la polarisation et
- l’électrolyse.................................... 39
- — Les étalons électriques.......................... 37®
- Pellisier. — Sur l’histoire des électromètres. 16, 73,
- m, 178
- Perret. — Moteurs et dynamos.............................. 587
- Perrin.— Sur la réalisation des diagrammes électriques
- en électrostatique.............................. 294
- Phillips et Harrison. — Lampe.............................. 63
- Picou (R.-V.). — Comparaison des divers types d’induits des machines dynamos-électriques................. 7
- — Les transformateurs............................... 389
- Piltschikoff (N.). — Sur la force électromotrice de
- contact..................................... 188
- — Sur les variations dans l’intensité du courant pen-
- dant l’électrolyse.......................... 236
- Poincarré (Lucien).— Sur la conductibilité des électrolytes à très hautes températures.............. 288
- Ponthière (H.). —Essai sur la consommation d’énergie dans les traitements électrométallurgiques. 251
- Potier (A). — Mesures de l’énergie....................... 384
- Pag»*
- Rubens (H.). — Démonstration de l'existence des courants téléphoniques et microphoniques à l’aide d j galvanomètre............................. 293
- S
- Pag»
- Samuel (Paul'1. — Sur un nouveau poste téléphonique pour ligne à bureaux nombreux........... 218
- — Le nouveau télégraphe multiple de M. J. Mu-
- nier................................... 358, 611
- Siemens (A.). — Lampe................................ 65
- Sinclair et Rees. — Lampe............................ 15
- Soret (A.). — Sur l’occlusion des gaz dans l’électrolyse du sulfate de cuivre...................... 90
- Strecker. — Appareil pour la mesure du coefficient de
- self-induction au moyen du téléphone........ 280
- T
- R
- Richard (Gustave). — Détail de construction des
- lampes à incandescence........................... 10
- — Les lampes à arc................................... 61
- — L’aluminium et son électrométallurgie............. 151
- — Les alternateurs........................... 318, 370
- — Détails de construction des machines dynamos.. 519
- — Chemins de fer et tramways éleerriques.......... 465
- Reignier (Ch.) — Sur les phénomènes secondaires
- d’induction dans les machines dynamos-électriques......................................... 605
- — Balance électrique de M. Snelgrove................ 601
- Richardson. — Lampe....................................... 64
- Righi (Auguste). — Sur les phénomènes électriques
- produits par les radiations..................... 307
- — Sur la mesure des forces électromotrices de con-
- tact des métaux plongés dans différents gaz au
- moyen des radiations ultra-violettes............ 345
- Roper. — Lampe...................................... 64
- Telschow (Docteur). •— Appareil électrique pour la
- production d’un courant d’air chaud.......... 282
- Thibeaudeau. — Tachymètre hydraulique................ 91
- Thomson (William). — Instruction pour l’emploi
- des voltmètres électrostatiques............. 141
- — Influence des installations d’éclairage électrique sur les indications de la boussole à bord des
- navires..................................... 290
- Trouvelot (E.-L.). — Étude sur la durée de l’éclair. yo
- w
- Waitz. — Nouvelle méthode de mesure des hauts
- potentiels.................................. 237
- Walker. — Enregistrement photographique des indications des compteurs électriques...................... 396
- Waltenhofen (Â. de). Etude sur les accumulateurs
- Tudor................... ........... ....... 20 i
- p.648 - vue 648/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL. D’ÉLECTRICITÉ * 649
- Pages
- Wd'iernouse. — Lampe.............................. 64
- Weher. — Lampe et dynamo pour vélocipède........ 15
- Weems. — Chemin de fer électrique à grande vitesse 589
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