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 HERZ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME QUARANTE-DEUXIÈME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 31, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 31
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- La Lumière
- Journal universel d’Électricitê
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 3 OCTOBRE 1891 No 40
- SOMMAIRE. — Etude sur la variation de la force électromotrice des piles avec la pression ; Henri Giibault. — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. — Le tramway électrique d’Offenbach; Ch. Jacquin. — Chronique et revue de la presse industrielle : Boussole annulaire Kaiser. — Compteur Heurtey, Meylan et Rechniewsky. — Téléphone Mercadier. — Compteur Hcokham. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les étincelles constituées par des mesures lumineuses en mouvement, par M. Righi.—« Amortissement des oscillations électriques dans les fils de fer, par M. Trowbridge.— De l’influence des températures élevées sur la résistance d’isolement et le pouvoir inducteur spécifique du caoutchouc vulcanisé, par M. William Naver. — Sur la galvano-hystérésis, par M. S.-P. Thompson. — Variétés : L’avenir des chemins de fer électriques, par M. Frank Sprague. — Faits divers.
- ÉTUDE SUR LA VARIATION
- DE LA
- FORCE ELECTROMOTRICE DES PILES
- AVEC LA PRESSION
- INTRODUCTION.
- Dans ce travail je me suis proposé d’étudier l’influence de la pression sur la valeur de la force électromotrice des piles. Une première partie en a été consacrée à l’influence de la pression sur la force électromotrice des piles réversibles; c’est-à-dire, une pile réversible étant donnée, chercher expérimentalement quelle est la valeur de sa force électromotrice à des pressions variables auxquelles on la soumet, puis, ces résultats expérimentaux étant obtenus, les comparer aux résultats théoriques déduits de la théorie de l’énergie libre de M. H. von Helmholtz. Si l’accord s’établit, ce travail pourra en quelque sorte servir de vérification à posteriori de la théorie et en devenir ainsi une sanction.
- Dans le cas des éléments non réversibles, par exemple des éléments polarisés, les résultats obtenus n’ont aucune théorie à vérifier, mais ils obéissent à des lois expérimentales qui pourront poqs donner des indications sur la façon dont se
- produisent les réactions chimiques sous les fortes pressions.
- PREMIÈRE PARTIE.
- Exposé théorique généralD).— Lorsqu’on fait passer le courant d’une pile dans un conducteur, on constate qu’il se développe de la chaleur dans le circuit, en y comprenant la pile. Cette chaleur, que nous désignerons sous le nom de chaleur voltaïque, résulte d’une dépense de travail dans la pile; elle est due, dans le cas d’une pile de Volta, à la dissolution du zinc dans l’acide. A ce travail chimique correspond une certaine quantité de chaleur que nous désignerons sous le nom de chaleur chimique.
- La chaleur voltaïque a, comme nous venons de le dire, pour source la chaleur chimique; elle peut donc être égale ou inférieure à cette quantité.
- Au commencement de ce siècle, on avaitadopté la première de ces solutions et l’on croyait que la chaleur voltaïque était égale à la chaleur chimique. M. Ed. Becquerel (2) disait : « La quantité de chaleur dégagée pendant l’unité de temps
- (<) Dans cette partie de mon travail, j’ai fait de nombreux emprunts au « Potentiel thermodynamique n de M. Duhem. (*) Ed. Becquerel. Cours d'électricité et de magnétisme ,
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- dans le circuit tout entier est égale à la quantité de chaleur Q que dégagerait la réaction chimique dont la pile est le siège pendant l’unité de temps, si cette réaction ne produisait aucun courant. » Favre (*) est le premier qui ait étudié expérimentalement cette proposition. A cet effet, ce physicien comparait la quantité de chaleur Q dégagée dans le circuit total d’une pile à la quantité de chaleur Q' que fournirait là même réaction si elle se produisait sans engendrer auciin courant. Or Q peut se calculer facilement; il suffit de remarquer que la quantité de chaleur dégagée pendant l’unité de temps dans le circuit tout entier se compose, d’une part, de la quantité de chaleur q dégagée dans le conducteur interpolaire et qu’on peut mesurer directement au calorimètre, d'autre part, de la quantité de chaleur q' dégagée dans la pile par suite du passage du courant; or, d’après la loi de Joule, on a :
- et comme on peut mesurer le rapport des résistances r et r' des deux circuits, on peut de la relation précédente déduire la valeur de q' et par suite de Q = q-\-q', qui n’est autre que la chaleur voltaïque. En second lieu, par des recherches calorimétriques s’appliquant à la réaction chimique seule exempte de tout courant électrique, Favre mesurait la quantité de chaleur Q' produite et constatait qu’elle était différente de celle trouvée précédemment. «Toute la chaleur que développe l’action chimique, disait Favre, ne se retrouve pas dans le circuit, puisque celui-ci donne toujours, quel que soit son développement, dans les expériences inscrites au tableau, le nombre constant 15000, tandis que l’action chimique produit 18685 unités de chaleur; une quantité qui serait (dans les conditions où je me suis placé) de 3600 calories environ est employée à vaincre une résistance sur la nature de laquelle je n’oserais émettre aucune hypothèse. 11 faut donc admettre qu’une partie du travail moteur qui s’exerce entre les éléments chimiques que j’ai mis en jeu ne peut pas concourir à produire le travail utile que l’on cherche à réaliser dans les électromoteurs. » Comme on le voit, lors de ses premiers travaux, Favre n’indiquait pas la cause de la divergence
- (,<) P.-A. Favre. Recherches ibcrmiqu.es sur les courants hydro-électriques. — Comptes- rendus, t. XLVI, p. 658, 1858; t. XLV1I, p. 599, 1858.
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- entre les idées admises et l’expérience, il l’attribuait à une résistance sur la nature de laquelle il n’osait se prononcer. Plus tard (*) il chercha à rétablir l’accord entre les données de l’expérience et la proposition de M. Becquerel. 11 imagina d’une façon absolument arbitraire de distinguer, en deux classes les réactions dont une pile est le siège; les unes concourraient à la formation du courant et suivraient la loi de M. Becquerel ; les autres, parmi lesquelles il plaçait la condensation de l’hydrogène sur le platine et le passage de l’hydrogène de l’état actif à l’état ordinaire, sans contribuer en rien au mouvement de l’électricité, contribueraient en même temps que les premiers au dégagement de chaleur qui se produit dans la pile.
- La comparaison de la chaleur voltaïque à la chaleur chimique fut ensuite reprise par M. Raoult (2), qui arriva à des résultats analogues à ceux de Favre et les expliqua au moyen des mêmes idées.
- D’autre part, en 1869, M. Edlund (^ énonçait la proposition suivante : « La quantité de chaleur que les phénomènes chimiques produisent dans les couples n’a aucune relation immédiate avec la chaleur consommée par les forces électromotrices, et par conséquent cette dernière ne peut être calculée au moyen de la première. »
- En 1883, M. Edlund (4) publia un second mémoire destiné à appuyer cette proposition et dans lequel, abandonnant complètement les idées de Favre et de M. Raoult, il démontre l’inexactitude des idées admises alors et rejette complètement la proposition de M. Becquerel.
- Depuis, d’autres expérimentateurs, Julius Tom-sen (5), M. F. Braun (G), A. Wright et C. Thompson (7), Herroun (8), ont confirmé le fait et me-
- (4) P.-A. Favre. Mémoires présentés par divers savants à l’Académie des Sciences, t. LXXV, 1877.
- (2) R.-M. Raoult. Annales de chimie et de physique, 4" série, t. II, p. 317, 1864; t. IV, p. 392, 1865,.
- (3j Edlund. Annales de chimie et de physique, t. XVIII, p. 463, 1869.
- (*) Edlund. tVicd. Ann. der Physik und Chemie, t. XtX, p. 287, 1883.
- (,6) J. Thomson. IVicd. Ann. der Physik und Chemie, t. XI, p. 246, 1880.
- (°) M.-F. Braun. IVied, Ann. der Physik und Chemie, t. XVI, p. 561, 1882; t. XVII, p. 593, 1882.
- (J) A. Wright et C. Thompson. Philosophical Magazine, série 5, t. XIX, p. 197, 1885.
- (8) Herroun. Philosophical Magazine, mars 1889, p. 209.
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- sure p.Ç|ur plus de cent couples la chaleur voltaïque et la chaleur chimique. En général, ces deux quantités sont distinctes mais peuvent être, comme l’ont montré A. Wright et C. Thompson dan§ le cas d'éléments de la forme de l’élément Daniell, reliées entre elles par la formule
- ' E = Ci — C, + K2 — Ki,
- E étant la force électromotrice de la pile,
- C2 et Ct les chaleurs de formation des dissolutions employées,
- K2 et K, deux constantes voltaïques spécifiques pour chaque métal supposé de même nature que celui de la dissolution dans laquelle il plonge.
- Si, abandonnant le côté expérimental et les hypothèses que nous venons de développer, nous cherchons les premières idées théoriques exactes émises sur la question qui nous intéresse, nous ne trouvons rien avant Hirn (*). Ce savant admettait que la chaleur dégagée dans une réaction chimique se compose toujours de deux parties : l’une, transformable en travail électrique, peut être calculée par la proposition de M. Becquerel; l’autre est l’origine de la différence qui existe entre la chaleur voltaïque et la chaleur chimique. Mais je ne pourrai mieux faire que de citer textuellement le passage du mémoire de Hirn qui résume ses vues sur cette question.
- « Si l’on admet que, dans une combinaison quelconque, la position relative des attomes est déterminée par deux forces, par l’affinité chimique qui est toujours et nécessairement en concomitance avec la manifestation électrique, et par l’attraction moléculaire qui est indépendante de cette manifestation, tout s’explique aisément.
- « Le travail proprement dit qui s’exécute pendant l’acte chimique est formé, dans ce cas, de deux parties distinctes : l’une relève du changement de position atomique opéré par Y attraction chimique) l’autre dérive de la part qu’a, dans ce changement, Y attraction moléculaire. La chaleur due au premier travail est en concomitance et en équivalence rigoureuse avec le mouvement électrique qui accompagne l’acte chimique. La chaleur qui relève du second travail n’a, au contraire, rien de commun avec ce mouvement; elle est, quanta son origine, comparable, ou même identique, à
- (1) Hirn. Exposition analytique et expérimentale de la théorie mécanique de la chaleur, y édition, t. Il, p. 348, 1876.
- celle qui se développe par la compression d’un gaz, par la condensation d’une vapeur, par la solidification d’un liquide. »
- Cette identification de la chaleur qui relève du second travail et de la chaleur mise en jeu dans un changement d’état réversible renfermait le germe d’une idée féconde : l’idée de demander au théorème de Carnot la raison de la différence entre la chaleur voltaïque et la chaleur chimique. Cette idée fut pour la première fois énoncée explicitement par M. F. Braun (>), et ensuite par M. G. Chaperon (2), qui, ayant abandonné ses recherches, n’est pas arrivé à des résultats bien intéressants, mais a au moins le mérite de nous avoir mieux préparés aux grands travaux de M. H. von Helmholtz (3).
- On doit en effet à M. Helmholtz une théorie complète, embrassant la généralité des faits; c’est un lien réunissant les expériences qui semblaient avant les plus éloignées et dont la vérification des conséquences s’est toujours trouvée jusqu’ici pleinement satisfaite.
- L’idée fondamentale et servant de base aux développements analytiques est l’idée que nous avons développée précédemment et qui est due à Hirn.
- Considérons une partie de cycle réversible (4) comprise entre les. points (o) et (i), nous pouvons écrire avec M. Clausius, que la somme de ses éléments de transformation est égale à la différence des valeurs de l’entropie S à l’état initial et à l’état final
- Si nous fermons le cycle par une trajectoire non réversible partant de l’état (o) pour revenir à l’état (1), la somme de ses éléments de transformation sera
- ’ 1 d Q , T ’
- et nous aurons ainsi formé un cycle non rever-
- (*) M. F. Braun. IViedcmann's Annalen dcr Physik und C.hemie, p. 182, 1878.
- (2) G. Chaperon. Comptes rendus, t. XCII, p. 786, 1881. ip) M. H. von Helmholtz. Thermodynamique des phénomènes chimiques. — Comptes rendus des séances de VAcadémie des sciences de Berlin, p. 2 et 825, 1882;~p. 647, 1S83.
- p) L’exposition de cette théorie est empruntée au cours de physique de M. Moutier.
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- sible dont la somme des éléments de transformation est, d’après M. Clausius, positive; donc quement dans le cas dés transformations isothermiques sous pression constante. Si nous désignons par dQ. la chaleur dégagée dans une trans-
- /'?+ f'9>- (n«/i (2) Jo ou formation élémentaire opérée sous la pression p, par dv l’accroissement de volume du corps soumis à la transformation, par dU l’accroissement de la chaleur interne, nous avons :
- (2)Jo ( i) «y o d Q= — clU — Ipdv, d'où
- Désignons par N la différence entre ces deux sommes d’éléments de transformation, nous aurons : Q = — (Ui — U0> — (t’i — v0), ce qui donne pour la valeur du travail non com-
- - /'¥- (2)1/0 (l)«/0 pensé g = [A (T S, — Ui) —pv{] — [A (T S0 - U0) P .®0],
- OU expression que nous pouvons écrire
- N= f'^r + s,-s0. (2W0 S = — (Fi — F.) (3)
- M. Clausius a appelé la différence N la somme des transformations non compensées. Dans l’étude des transformations isothermiques, seul cas que nous abordions ici, cette expression se réduit à N=^ +S1-S0, en posant généralement F = A (U — T S) + p v, et en désignant par F0 et Fx les valeurs de cette fonction qui correspondent à l’état initial et à l’état final. L’équation (3) nous apprend que le travail non compensé est dans une transformation isothermi-
- dans laquelle Q désigne la quantité de chaleur dégagée dans la transformation isothermique opérée à la température T. Cette quantité Q est, d’après la dernière équation, égale à Q = T(S0-S,) + NT. que opérée à pression constante égale à la variation de la fonction F que M. Helmholtz appelle énergie libre. L’énergie libre que nous venons ainsi de définir est une certaine fonction de la pression et si celle-ci varie de dp, celle-là subira la variation suivante :
- expression qui nous montre que la quantité de chaleur dégagée dans toute transformation isothermique se compose de deux parties; l’une T (S0 — est la chaleur compensée, l’autre NT est la chaleur non compensée. A la chaleur non compensée correspond un travail que nous appellerons le travail non compensé et dont la valeur est dF = A (rfU — T dS) + P dv + v dp. (4) Or, on sait que d(i=ÀTTÎ^- Ù en résulte que JV=-Lj^dp-APdv,
- S = A Q + A T (Si — So), 1 dv J* dS-~"AdTdp'
- A étant l’équivalent mécanique de la chaleur. Restreignons encore notre étude et cherchons à expliquer la valeur du travail non compensé uni- en reportant ces valeurs dans l’équation (4), on a dF = v.dp. (5)
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- Or, M. Helmholtz fait l’hypothèse que c’est précisément le travail non compensé (Fj — F0) qui correspond à l’énergie d’affinité apte à se transformer en toute autre forme de travail, par exemple en énergie électrique. Si donc nous considérons une pile fonctionnant avec une force électromotrice E et produisant une quantité d’électricité q, l’énergie qu’elle dépensera sera E# et, d’après l’hypothèse précédente, cette quantité sera égale à la variation de l’énergie libre, c’est-à-dire que
- E q = F0 - F„ (6)
- Or, si à la même température la pression varie de dp, on a, pour la même quantité d’électricité
- dE dF. _ rfF,
- ^ dp tdp dp ’
- et en tenant compte de l’équation Q),
- rfE
- q-^ = v0-vu (7)
- Donc, selon que le volume diminue, reste constant ou augmente par suite de l’action chimique, la force èlectromotrice de la pile augmente, reste constante ou diminue, par suite d’.un accroissement de la pression extérieure.
- Mais il y a lieu de se demander suivant quelle loi se produit cette variation et il nous est nécessaire de distinguer ici deux cas suivant que la pile a ou n’a pas de dégagement gazeux.
- i° Cas des piles à éléments solides ou liquides. — Dans ce cas la compressibilité des solides et des liquides est si faible que la variation de volume vQ — vt due à l’acte chimique est, comme on peut le concevoir et comme le montre le calcul, sensiblement indépendante de la pression ; donc cette quantité est une constante et la formule (7)
- <*E
- <1 dp = V° ~
- s’intégre aisément :
- ce qui nous montre que, poür les piles considérées, la variation de la force électromotrice avec la pression est linéaire. Quant à la^constante de
- proportionnalité j elle est facile à calcu-
- ler. Supposons en effet qu’un équivalent des divers corps constituant la pile entre en réaction et produise une variation de volume (vü — vt) ex-v primée en centimètres cubes, variation que nous calculerons plus tard en particulier pour chacune des piles que nous étudierons; la constante q représente alors la quantité d’électricité développée par la dissolution de 1 équivalent de métal dans la-pile, ou, en d’autres termes, la quantité d’électricité capable d’électrolyser 1 équivalent de métal. Or, il existe toute une série d’expériences nous donnant la masse d’argent déposée par 1 ampère en une seconde; les résultats obtenus sont respectivement les suivants, d’après les différents expérimentateurs :
- Kohlrausch C1)................ 1,1183 mgr,
- Rayleigh (2)................ 1,118
- Mascart (3)................. 1,1156
- Pellat et Potier (*)........ 1,1192
- , Nous pouvons, en prenant la moyenne de ces résultats, admettre que 1 coulomb réduit 0,0011185 gramme d'argent; c’est-à-dire que, d’après la loi de Faraday, la passage de 1 coulomb d’électricité dépose du métal constituant la pile et dont l’équivalent est e un poids égal à
- 0,0011185 x c
- 108 ’
- et par conséquent pour-mettre en liberté un poids e de ce métal il faudra un nombre de coulombs égal à
- e X 108 o,ooi 1185 x e7
- c’est-à-dire
- 108
- 0,0011185
- = 96557,8 coulombs,
- Et -E0 = ^-~itfi -pQ). (8)
- Si en particulier nous partons d’une pression pa nulle, la formule (8) se réduit à
- r. r- ®0 — ®1 ^
- Ei— E0 = —-—p\,
- (1) F. et W. Kohlrausch. Sitp. des Phys. med. Ges. pi IVürçburg, 1884.
- (2) Rayleigh. Traits, of the Royal Society, part. Il, p. 411, 1884.
- C) Mascart. Journal de Physique, 2’ série, t. I, p. 109, 1882; t. 111, p. 283, 1884.
- (4) Pellat et Potier. Journal de Physique, 2' série, t. IX, p. 381, 1890.
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- soit
- d’où
- 9655,78 unités C. G. S. électromagnétiques.
- Donc la constante de proportionnalité est en unités C. G. S.
- fi — fo 9055 ’
- à condition toutefois d’exprimer les pressions également en unités C. G. S. ; mais, comme dans toutes nos expériences les résultats sont relatifs à des pressions exprimées en atmosphères, il nous faut multiplier la constante précédente par la valeur d’une atmosphère en dynes, c’est-à-dire par
- 1033 x 981 ;
- alors
- (Et — E0)c,
- 1033 X q8i (di — Vn)
- 965T
- P
- vi — vn
- X-—P~'
- et en remplaçant dans l’équation (7), nous obtenons
- q P
- équation qui par l’intégration se transforme en
- E._E-^-=^S L-f. (ia)
- q ^0
- Si, en deuxième lieu, prenant un cas plus complexe, nous supposons que le gaz q’ui prend naissance pendant la réaction ne suit pas la loi de Mariette et que sa loi de compressibilité soit donnée par la formule
- P v = a P -h P
- Mais les unités usuelles étant plus courantes et plus familières que les unités C. G. S., il vaut mieux modifier encore notre constante de façon à ce que la variation (Ei — E0) soit exprimée en volts. Or
- 1 volt = io8 C. G. S.,
- 11 faudra donc pour obtenir la conversion qui nous intéresse, diviser la constante précédente par io8, ce qui donne
- ce qui est le cas de l'hydrogène, nous avons alors
- d E _ vt — vn /p d P ~ q \P '
- qui par l’intégration donne
- (Ei — Eu) volts =
- 1033 x q8i v 9655 X io8 u 1
- ï'o’t />,
- E„ — E = ----— a (p—p0) +
- q
- q P 0
- 03o)
- ou
- (Ei — E0) volts = 0,0000010395 (®i — î’o) P, (il)
- Vi—v0 étant exprimé en centimètres cubes, et p en atmosphères.
- 20 Cas des piles à dégagement gageux. — Dans le cas où le fonctionnement de la pile est accompagné d’un dégagement gazeux, la variation de volume due à l’acte chimique est une certaine fonction de la pression.
- Supposons d’abord, pour plus desimplicité, que le gaz qui se dégage pendant la réaction suive la loi de Mariotte; alors, si nous désignons par x le volume à p de 1 équivalent, qui occupe du reste le volume ^—v0) à 1 atmosphère, nous avons
- 11 est bon de remarquer que dans les équations
- 12 et 13 relatives aux piles à dégagement gazeux, la constante de proportionnalité est la même que dans le premier cas qui nous a occupé et qui est relatif aux piles à éléments solides ou liquides.
- Ce sont les formules (11), (12) et (13), résumé de la théorie de M. Helmholtz, que je me suis proposé de vérifier et dont l’étude expérimentale constitue l’objet des chapitres suivants.
- DEUXIÈME PARTIE
- Etude des piles à éléments solides et liquides. — Dans cette deuxième partie nous allons nous occuper uniquement des piles sans dégagement gazeux, c’est-à-dire auxquelles s’applique la formule (11). Mais pour la commodité de l’exposi-
- VI —v0 = xp.
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- ) 3
- tion nous subdiviserons cette partie en un certain nombre de chapitres dans lesquels nous traiterons individuellement chaque pile, en ayant le soin toutefois de faire précéder cette étude d’un paragraphe réservé à la description de la méthode et des appareils employés.
- 1. Méthodes et dispositions expérimentales. —J’ai employé pour la mesure de la force électromotrice des piles en expérience trois méthodes distinctes, qui m’ont donné des résultats très concordants.
- i° Dans une première série d’expériences je me suis servi de la méthode de Poggendorff, modifiée par Dubois-Raymond (*) et qui consiste à
- n\ Ip
- Fig. 1
- placer là pile d’étude P (fig. i) en opposition sur une force électromotrice égale empruntée à un circuit dans lequel circule un courant d’intensité constante fourni par des éléments impolarisables figurés en P'.
- Dans mes expériences j’ai employé comme piles auxiliaires des piles Callaud, qui ne sont autres que des éléments Daniell dépourvus de vases poreux; les liquides, qui sont des solutions de sulfate de cuivre saturé et une solution de sulfate de zinc à 5 0/0, ayant des densités très différentes, sont disposés par ordre de densité dans de longs tubes entourés d’eau et tendent à y rester séparés par la pesanteur; la diffusion, il est vrai, intervient pour mélanger les liquides, mais en ayant le soin de placer dans la solution de sulfate de zinc une ou deux spirales de fil de zinc disposées dans des plans horizontaux, on évite l’ascension du sulfate de cuivre et la pile ainsi disposée possède une force électromotrice con-
- (') Dubois-Raymond, Abh. cl. Ber Huer Akademie, p. iSy, 1862.
- stante pendant un temps on peut dire indéfini. Je n’ai pu employer dans ces expériences très délicates les éléments Daniell montés avec vase poreux, car, comme l’ont montré MM. V.-H. Hayes et J.Trowbridge('), ces éléments éprouvent des variations de force électromotrice lentes et rapides qui sont dues à la présence du vase poreux, et ne comportent pas la rigueur nécessaire aux expériences que j’ai poursuivies. Ces piles auxiliaires P' sont fermées sur deux boîtes de résistance chacune d’une valeur de 10000 ohms et représentées schématiquement en AB et CD. A l’une des extrémités A d’une des boîtes de résistance
- Fig. 2
- était branchée une dérivation contenant la pile en étude P, un électromètre capillaire de M. Lipp-mann et un commutateur oscillant mnpq capables d’établir en même temps le contact entre les points mn et pq; l’autre extrémité B de cette dérivation était dans les différentes expériences déplacée de façon à obtenir l’opposition des éléments, c’est-à-dire jusqu’à ramener l’électromètre au zéro.
- La mise en opposition des éléments que nous venons de signaler a besoin d’être faite avec quelques précautions que nous allons décrire. D’abord, dans une première mesure, après avoir comprimé l’élément un certain nombre de fois de façon à éliminer les actions secondaires, j’abaissais le commutateur de façon à établir le contact entre les points mn et pq, puis déplaçais le point B sur la boîte de résistance jusqu’à ce que l’électromè-
- j (*) H.-V. Hayes et J. Trowbridge, The American Journal I of Science, p. 34, 1885.
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- tre restât au zéro; je>elevais alors le commutateur et laissais la pile se reposer pendant un temps plus ou moins long suivant la durée de la première expérience et la nature de l’élément employé; lorsque je jugeais ce repos suffisant pour détruire toute fatigue et toute polarisation des piles, j’abaissais le commutateur . pendant un temps très court pendant lequel j’examinais également l’électromètre; si le ménisque du mercure de cet appareil restait au zéro l’expérience était prête, autrement je l'y ramenais et recommençais
- à nouveau ces tâtonnements. Supposons qu'à la suite d’un certain nombre de ces essais l’opposition des deux piles soit bien établie, notre expérience est alors prête et l’élément peut être comprimé définitivement.
- Ce mode opératoire et l’emploi du commuta-tateur ont pour but d’éviter que les piles se fatiguent et d’être toujours certain d’opérer sur des piles neuves et exemptes de polarisation, ce qui est le caractère essentiel de cette première série d’expériences.
- Fig. 3. — Pompe à compression de M. Cailletet.
- Cela étant, comme nous le disions plus haut, nous comprimons notre pile; en général sa force électromotrice varie par suite de cette variation des conditions extérieures, et lorsqu’on abaisse le commutateur l’électromètre ne reste pas au zéro. Pour l’y ramener nous pouvons déplacer le point B sur la boîte de résistance ou faire varier la valeur de la résistance comprise entre A et B en plaçant des fiches dans cet intervalle, mais dans ce dernier cas de façon à éviter la variation de résistance du circuit total A B C D ; en même temps que nous ajoutons, par exemple, des fiches à la boîtexAB nous en enlevons le même nombre à la boîte C D, ce qui facilite l’évaluation de la force électromotrice ou de sa variation. Mais comme cette mesure de la force électromotrice de la pile après sa compression pourrait la polariser, on est
- obligé, après une première mesure qui sert d’approximation, de recommencer l’expérience dès son, début, et cela plusieurs fois de suite jusqu’à ce que l’électromètre reste, dans les différentes mesures, toujours au zéro dès qu’on abaisse le commutateur.
- Quant à la valeur absolue de la variation, elle peut être exprimée en unités usuelles d’après la variation de résistance de A B ; il nous suffit en effet de remplacer la pile P par une pile étalon qui peut être un Daniell ou un élément Gouy et de chercher quel est le nombre de divisions de la boîte de îésistance comprises dans ce cas entre les points A et B pour que l’électromètre reste au zéro; une simple proportion suffira alors pour évaluer en volts la variation de la force électromotrice de la pile étudiée.
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- Cette première méthode étant indiquée, avant de passer plus loin, signalons la forme donnée aux piles et leur mode de compression, qui est toujours le même dans les différentes expériences.
- Les éléments employés sont disposés dans un tube de verre AB (fig. 2) de 2,5 cm. de diamètre et de 10 à 16 centimètres de longueur, ce qui permet de les introduire dans l’un des tubes-laboratoires en acier d’un appareil décompression des gaz de M. Caiiletet, appareil qui du reste est assez connu (fig. 3) pour que nous puissions nous dispenser d’en donner une description et nous contenter d’une figure.
- L’intérieur du tube-laboratoire de l’appareil de compression est rempli d’huile végétale ou miné-
- Fig. 4
- raie destinée à transmettre les pressions et à isoler parfaitement au point de vue électrique l’élément ou les éléments en étude.
- Comme on lésait, dans les appareils de M. Caiiletet le tube-laboratoire est fermé au moyen d’une douille D (fig. 2) percée longitudinalement d’un trou circulaire et assujettie elle-même au moyen d’un fort écrou E. C'est dans l'ouverture circulaire de la douille que sont mastiquésau moyen de glu marine les fils qui servent à transmettre le courant de la pile AB. Les extrémités de ces fils qui sortent au dehors servent à établir les contacts; quant aux extrémités intérieures, elles sont recouvertes sur toute leur longueur de matières isolantes, sauf à leurs terminaisons qui sont formées des métaux constituant les pôles de la pile que l’on fait plonger, comme nous l’avons dit plus haut, dans un tube de verre contenant les liquides excitateurs; cette dernière partie, entièrement à l’intérieur du bloc, est immergée dans l’huile par l’intermédiaire de laquelle s’exerce la pression obtenue au moyen de la machine de compression,
- Les fils conducteurs dont nous venons de parler sont isolés au moyen d’une double enveloppe de gutta-percha et de soie, puis noyés dans la glu marine destinée à fermer l’appareil. Mais comme l’isolement de ces fils doit être parfait, avant de se servir d’une douille on la soumet à des essais dans le but de s'assurer de sa bonne construction.
- Dans un premier essai on place l’un des fils m de la douille en observation dans le circuit d’une pile P (fig. 4) et d’un galvanomètre G observé par la méthode de réflexion de Poggendorff, puis on ferme ce circuit sur l’autre fil q de la même douille. Naturellement si l’isolement est bon on n’observera pas de déviation du galvanomètre; s’il en était autrement, la douille devrait être recommencée. Supposons que ce premier essai soit
- Fig. 5
- favorable, on soumettra alors la douille à une seconde épreuve.
- A cet effet, aux extrémités n et q des fils de la douille je plaçais deux électrodes de cuivre rouge qui plongeaient l’une et l’autre dans un voltamètre V (fig, 5) à sulfate de cuivre; ces deux fils m et p étaient placés dans le circuit d’une pile contenant un autre voltamètre V également à sulfate de cuivre, placé exactement dans les mêmes con • ditions que le voltamètre U, dont la dissolution avait même concentration, dont les électrodes avaient même surface et étaient distantes l’une de l’autre de la même quantité. En fermant le circuit de la pile P, le sulfate de cuivre était électrolysé, il se déposait sur les électrodes q et ’q' du cuivre métallique, dont on pouvait évaluer exactement le poids.
- En effet, avant l’expérience, les deux électrodes q et q', qui étaient à peu près de même poids, étaient numérotées et placées chacune dans l’un des plateaux d’une bonne balance, puis tarées de façon à ramener le fléau de cette dernière au zéro; l’électrolyse terminée, après avoir lavé et
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- séché les électrodes, on les replaçait sur les plateaux de la même balance, à la 'même place qu’elles occupaient dans la première expérience et avec la même tare. Si l’équilibre subsistait, on pouvait conclure à l’électrolyse dans les deux voltamètres de la même quantité de cuivre et par conséquent au rigoureux isolement des fils conducteurs traversant la douille de fermeture du tube-laboratoire. Cette méthode est susceptible d’une grande exactitude, car si la balance fait les pesées au t/io de milligramme, il suffit d’élec-trolyser un gramme de cuivre pour pouvoir mettre en évidence une dérivation dont la valeur serait io ooo fois la résistance existant entre les deux électrodes q et n, c’est-à-dire une quantité très grande.
- 2° Dans une autre série d’expériences, voulant
- étudier les variations de force électromotrice qu’éprouvent les piles impolarisables en circuit fermé, j’ai employé une méthode de Poggen-dorff O dans laquelle on mesure la force électromotrice d’une pile tout en la laissant fonctionner.
- Dans cette méthode, la pile en étude P '(fig. 6) et une pile P' servant d’étalon sont réunies par leurs pôles de nom contraire. Dans ce circuit on place une dérivation A B contenant un électromètre capillaire, puis dans chacun des circuits P A B, P' A B ainsi formés on intercale une boîte de résistance R et R'. Le calcul montre que lorsque l’électromètre E est au zéro le rapport des forces électromotrices des piles P et P’ est égal au rapport des résistances R et R', c'est-à-dire que E R
- s E' “ R’’ (14)
- Si maintenant on vient à comprimer la pile P, sa
- force électromotrice varie et devient E + e ; pour ramener l’électromètre au zéro il faut modifier la valeur de la résistance R et lui donner la valeur R + r ; on a encore
- des équations (14) et (15) on déduit
- « - E' (>6)
- expression qui nous permettra 'de calculer la variation de la force électromotrice de la pile P connaissant les résistances r et R', à condition que la résistance intérieure de la pile P soit toujours la même. Or, j’ai trouvé que les résultats obtenus
- Fig. 7
- par cette méthode donnent bien le sens et la loi de la variation de la force électromotrice, mais que les nombres obtenus sont un peu différents de ceux donnés par la première méthode. Avant d’en conclure que les variations de la force électromotrice avec la pression dépendent du mode de mesure, j’ai voulu voir si cette différence ne tenait pas uniquement à une variation de la résistance intérieure de la pile avec la pression et j’ai alors employé une troisième méthode.
- 30 Cette méthode, due encore à Poggendorfï(1), permet de mesurer à la fois la force électromotrice et la résistance intérieure d’une pile fonctionnant sur une résistance déterminée. A cet effet, la pile en expérience P (fig. 7) comprend dans son circuit une dérivation AB contenant une boîte de résistance; une seconde boîte de résistance est placée en R. Une pile auxiliaire p,
- (») Voir Bosscha, Pogg. Ann., t. XCVII, p. 172; 1851.
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- t1) Poggendorff, Pogg. Antt., LIV, p. 161 ; 1.X, p. 168.
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- de force électromotrice connue e inférieure à la force électromotrice à mesurer x est placée sur là dérivation avec un électromètre capillaire E. On règle d’abord la résistance r de A B de sorte qu’il n’y ait pas de courant en A^B. En désignant par y la résistance, par x la force électromotrice de la pile P, on a
- e = ir, x= i <j> + r).
- On ajoute alors une résistance p à la boîte de résistance R et l’on ramène l’électromètre au zéro en donnant à la résistance A B une nouvelle valeur r'.
- On a de même
- x = *' (y 4- r1 + p>> e = H r')
- de ces équations on déduit
- y = P y! - y •
- ce qui permet, au moyen d’expériences très simples, de calculer à la fois }a résistance et la force électromotrice.
- Sans anticiper sur les résultats contenus dans les chapitres suivants, nous pouvons dire que les valeurs de x et y ainsi obtenues donnent pour une pression déterminée une somme égale au nombre obtenu par la seconde méthode ; et que les valeurs de x sont bien les mêmes que celles données par la première méthode, ce qui montre que pour les piles impolarisables la méthode d’observation est arbitraire et que, soit qu’on opère en circuit fermé ou en circuit ouvert, la variation de la force électromotrice avec la pression est toujours la même.
- Henri Gilbault.
- {A suivre.)
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ f1).
- Les applications de l’électricité à l’exploitation des mines paraissent tout indiquées en raison de l’extrême facilité d’installation des transmissions
- C1) La Lumière Electrique, 19 septembre 1891.
- électriques et de la souplesse pratiquement infinie avec laquelle les moteurs qu’elles actionnent peuvent s’adapter à tous les travaux. Dans bien des cas, l’électricité semble même s’imposer absolument comme permettant seule d’utiliser l’unique puissance motrice dont on dispose : les chutes d’eau que l’on rencontre fréquemment dans des régions montagneuses déboisées, et où il ne faut pas songer à amener la houille à des prix abordables. On peut, comme exemple d’une belle application de ce genre, citer celle des mines de Faria, au Brésil, récemment décrite par son auteur même, M. de Bovet, dans un important mémoire dont nous ne saurions trop recommander la lecture aux ingénieurs qui s’occupent particulièrement de ces questions (1). La belle installation des mines de Faria, parfaitement étudiée à tous égards, est particulièrement remarquable par le soin qu’on y a pris de rendre, malgré l’emploi de l’électricité, le maniement de tous les appareils assez simple pour qu’ils fussent pratiquement à l’abri de toute fausse manœuvre, même entre les mains d’un personnel aucunement spécial, composé d’ouvriers du pays tout à fait étrangers à la mécanique et à l’électricité.
- La perfection avec laquelle l’installation de Faria fonctionne depuis deux ans dans des conditions aussi défavorables, sans aucune interruption et à la satisfaction de tous, devrait suffire pour enlever toute appréhension aux quelques ingénieurs qui hésiteraient encore à profiter des facilités uniques de l’électricité pour Je travail des mines, par crainte de rencontrer dans son application plus de difficultés qu’avec tout autre système de transmission de la force. .
- En ce qui concerne l’innocuité de l’emploi de l’électricité dans les mines, la preuve en semble faite aujourd’hui, notamment en ce qui concerne l’éclairage par incandescence. Sans aller jusqu’à dire que cet éclairage ne peut absolument pas occasionner une explosion de grisou, on peut tout au mo ins affirmer qu’il est de beaucoup l’éclairage le plus inoffensif. Quant aux canalisations de transport de force, elles ne présentent avec les basses tensions de 350 à 400 volts, admi-
- (‘I « Note sur les transmissions électriques des mines de Faria. » Société des ingénieurs civils, mai 1891. Voir aussi dans la Revue universelle des Mines de juillet 1891, le Mémoire de M. Crosseries sur 1’ « Installation électrique du charbonnage de Sacré-Madame ».
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- ses pour les mines en Amérique, aucun danger pour les hommes, ni aussi aucun danger d’étincelles, car les points où elles pourraient jaillir, tels que les collecteurs, etc., sont très faciles à enfermer complètement. Avec un approvisionnement de pièces de rechange pas plus onéreux que celui qui est nécessaire à toute installation, les dérangements susceptibles de se produi're dans une
- installation électrique sont au moins aussi faciles à réparer que ceux d’une transmission par air comprimé, par vapeur ou par câbles, sur lesquelles l’électricité présente les avantages d’iin rendement presque toujours supérieur, d’un prix d’établissement souvent moindre et surtout d’une facilité et d’une souplesse d’adaptation incomparables.
- Aussi les applications de l’électricité dans les
- Fig. i. — Excavateur amalgamateur de la « Bennett amalgamator C" ».
- mines se répandent-elles de plus en plus, principalement aux États-Unis, et surtout dans les mines nouvelles, librement ouvertes à l’application des meilleures méthodes d’exploitation, sans avoir à prendre la grave détermination d’abandonner d’anciennes installations ayant rendu de grands services, dont on est sûr, et auxquelles il en coûte toujours de renoncer en faveur d’une nouveauté, si séduisante qu’elle paraisse. Pour ne citer Iqu’une seule des nombreuses compagnies créées aux États-Unis pour la construction du matériel électrique des mines, la Jeffrey C°, cette so-
- ciété avait monté à la fin de 1890, entre autres, les installations suivantes (*) :
- Au commencement de 1889, à la houillère de Shawnee (Ohio), qui possédait déjà une traction électrique de '60 chevaux, la compagnie Jeffrey remplaçait une haveuse à air comprimé par une haveuse. électrique (*) dont le succès fut tel que cette commande ne tarda pas à être suivie de
- (*) J.-S. Doe « The practical Application of Electricity to Coal Mines. » American Insc. of Mining Engineers. Trans. sept. 1890.
- (2) La Lumière Electrique, 2 novembre 1889, p 216.
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- vingt-trois autres, dont, par exemple, quatre machines (85 chevaux) pour la mine de Thermond; deux machines (85 chevaux) pour la mine de Sterling,'cinq pour la mine de Monongah ; quatre (150 chevaux) pour la mine d’Ellsworth.
- La longueur des transmissions ne dépasse guère 1500 mètres, avec des tensions tout à fait inoffensives de 220 volts. Les dynamos des haveuses développent en moyenne 15 chevaux; elles coupent dans les fronts de taille, charbon ou argile, une sous-cave de C50 m. à 1,80 m. de profondeur sur
- 1 mètre de large et 0,10 m. d’épaisseur, à la vitesse de 30 à 45 centimètres par minute. On compte qu’elles peuvent ainsi parer environ 70 mètres carrés de front en dix heures. Chaque machine occupe deux hommes. M. Doe évalue à 20 ou 25 0/0, suivant l’allure des couches, l’économie réalisée par ces haveuses sur le travail à la main, sans compter le meilleur aspect du charbon débité plus gros.
- L’une des applications les plus heureuses de l’électricité à l’exploitation des mines est celle qui
- fonctionne depuis 1889 à Aspen (Colorado). La puissance motrice est donnée par une pression d'eau de 25 atmosphères fournie par un réservoir situé à 1400 mètres de la station centrale, où l’eau, amenée par un tuyau en fer de 95 centimètres de diamètre, fait tourner à 1100 tours par minute huit turbines Pelton de 0,60 m. de diamètre, fournissant chacune 150 chevaux. Ces roues font tourner trois dynamos à arc, de 60 arcs chacune, quatre dynamos de 2500 lampes à incandescence chacune et deux génératrices fournissant, à 500 volts, l’une 60 chevaux et l’autre 120. Les dynamos à lampes servent à l’éclairage de la ville, et les deux dernières à l’actionnement des tractions sur les plans inclinés de la mine. Cette traction
- s’opère au moyen d’électromoteurs analogues à ceux des tramways électriques, et qui commandent des treuils de mines ordinaires par engrenages et par des roues de friction en papier. Ces treuils sont installés sous terre en des points Joù il eût été très difficile et très coûteux d’établir une force motrice autre que l’électricité; la distance aux génératrices atteint jusqu’à 3500 mètres. On emploie aussi à Aspen l’électricité pour l’action-nement de petits ventilateurs, de perforatrices et de broyeurs, commandés par des dynamos de 3 à 75 chevaux. L’installation comprend, en outre, un tramway électrique pour le service de la mine, sur voie de 43 centimètres. La locomotive a sa dynamo montée sur un truck dans Taxe de la
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- voife, de manière que l’arbre de l'armature, perpendiculaire aux essieux, les attaque par des engrenages coniques (* 1).
- La mine de Pleasant Valley à Castle Gâte, Utah, possède une installation électrique de 750 chevaux, transmettant toute la puissance nécessaire au service de la mine : actionnement des perforatrices, du roulage, de l’épuisement et de la ventilation, sur laquelle M. Spaulding (2) ne donne malheureusement aucun détail.
- La Gold King Company deTelluride (Colorado),
- Fig. 3. — Locomoteur Schlesinger (mine de Sunday Creek).
- a récemment installe une remarquable transmis sion de force actionnant une bocarderie de 100 chevaux à une altitude de 3300 mètres, bien au-dessus de la zone des forêts et inaccessible au combustible. La transmission s’opère au moyen de deux alternateurs synchronisés Westinghouse marchant à 3000 volts. Le démarrage s’opère au moyen d’un alternateur auxiliaire de 10 chevaux, du type Tesla à deux fils, automatiquement coupé du circuit dès que. le moteur a acquis la vitesse de synchronisme. La perte par le
- conducteur ne dépasserait pas 5 0/0. Dans ce cas, c’est positivement l’électricité qui a sauvé l’installation; et, comme on dispose d’une chute de 4000 chevaux, il est très probable que les mines du voisinage ne tarderont pas à imiter l’exemple de la Gold King et que les transmissions électriques s’installeront bientôt sur tout le district de Tellu-ride. La région de Telluride se trouvait, comme le sont actuellement un grand nombre de contrées minières des Andes et de la Californie, dans une
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- (i) Doolittie. « The Use of Electric Power at, Aspen Colorado » American Institute of Mining Engineers, septembre 1896.
- (‘)i« Electric Power transmission in Mining operations. » American Institute of Mining Engineers, 1" sept. 1890.
- situation difficile, parce qu’elle avait presqu’en-tièrement déboisé les forêts assez proches pour lui fournir du combustible et que l'eau même est rare aux points des exploitations où il la faut. L’emploi d’une transmission électrique actionnée par une chute qui peut être très lointaine paraît être une solution générale de ces difficultés qui ne se rencontrent pas seulement en Amérique.
- La Dalmaiia Mine, située à 90 kilomètres environ de Sacramento et à 25 kilomètres du chemin de fer, présente un autre exemple remarquable d’installation de ce genre; le matériel de la mine est mu par une transmission électrique dont la génératrice, une Brush compound de 1800 volts
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- et 40 ampères, est commandée, à 4800 mètres, par une roue Pelton.
- L'emploi de l’électricité se présente d’ailleurs avec tant d’avantages pour l’exploitation des pla-cers que d’importantes maisons de construction n’ont pas hésité à créer de toutes pièces des machines spécialement étudiées pour leur commande par l’électricité, et grâce auxquelles on a pu reprendre avantageusement quelques exploitations abandonnées.
- Tel est le cas de la machine représentée par la figure 1, empruntée à Y Engineering, et construite par la Bennett Amalgamator C° de Sumint (Colorado).
- Cette machine comprend une drague ou excavateur et un amalgamateur, le tout mû par l’électricité, ainsi que le truck qui porte l'ensemble de l’appareil. Les dynamos réceptrices sont au nombre de quatre : trois pour l’excavateur, dont une commande l’enfoncement de la cuiller, l’autre sa levée, et la troisième son pivotement au-dessus de la trémie de l’amalgarriateur, lequel est commandé par la quatrième dynamo. Un seul opérateur placé dans la cabine tournante de l’excavateur dirige très facilement ces quatre dynamos au moyen d’un frein électromagnétique et de trois leviers de manœuvre. La cuiller de l’amalgama-teur représenté par la figure 1, qui peut traiter 1500 mètres cubes par jour, enlève d’un seul coup 800 litres de terre, et l’ensemble de l’appareil pèse 25 tonnes. L’amalgamateur, du type cylindrique, est pourvu d’une trémie qui ne laisse arriver au contact du mercure que des sables triés. L’appareil exige une force de 30 chevaux, non compris, son alimentation d’eau, fournie par le tuyau de la concession où fonctionne la machine. L’emploi de cette machine aurait porté de 50 centimes à 2 francs par mètre cube Je rendement des terrains où on l’a utilisée. Les types plus puissants n° 2 et n° 3, qui peuvent traiter l’un 1500 mètres par jour et l’autre 3000, sont employés de préférence au drainage en rivière.
- L’une des applications minières de l’électricité les plus répandues est celle des locomoteurs électriques pour le roulage extérieur ou la traction souterraine. La supériorité de l’électricité, pour la traction souterraine, sur le travail manuel ou celui des chevaux ne saurait, je crois, être mis en doute, tant au point de vue de l’économie qu’à celui de la sécurité de l’exploitation, et il suffira
- de se rappeler la complication, le mauvais rendement et le prix d’établissement élevé des grandes tractions par chaînes et par câbles pour admettre qu’on leur aurait certainement préféré l’électricité si les électromoteurs avaient existé à l’époque de leur établissement.
- C’est aussi aux Etats-Unis que s’est le plus développée cette application de l’électricité destinée, à notre avis, à prendre bientôt une grande extension. Le premier train électrique pour mines, aux Etats-Unis, fut établi, d’après M. Spaulding, par M.Schlesinger,en 1888, dans la houillère de Lykens Valley, en Pensylvanie. Cette installation d’essai fut bientôt suivie de celle de la Hillsyde Coal C®, à Seranton. La force motrice est fournie par deux machines à vapeur Armington de 60 chevaux,
- Fig. 4. — Locomoteur Van Depoele, type surbaissé.
- actionnant une génératrice Thomson-Houston de 50 chevaux, à 220 volts. De la génératrice au fond du puits, les câbles sont enfermés dans des tuyaux à gaz; à l’intérieur delà mine, ils sont simplement fixés à des isolateurs et greffés de prises de courant pour l’éclairage de la mine. Le retour se fait par des rails à joints cuivrés aux éclisses. Les voies sont partie à deux rails écartés de 0,90 cm., partie à trois rails, à largeurs de 0,90 cm., de 0,75 cm. Le locomoteur de 40 chevaux, adapté à la voie de 0,90 cm., a 2,90 m. de long sur 1,60 m. de haut et 1,60 m. de large et pèse 5200 kil., auxquels on a ajouté 900 kil. pour augmenter l’adhérence.
- Le courant est pris aux câbles par un trolly qui en suit facilement les irrégularités et qui envoie le courant à la dynamo par un plomb de sûreté et par un rhéostat. La transmission du mouvement de la dynamo aux essieux accouplés s'opère par un train d’engrenages facile à suivre sur la figure 2 et par deux manivelles calées à 90° à chaque extrémité de l’armature. Le locomoteur
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- Fig. <j. — Locomoteur Jeffrey (mine de Shawnee).
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- est conduit par un seul homme assisté d'un gamin pour la formation des trains et la manœuvre des aiguilles; il remplace sept mules et trois conducteurs, et a fait passer le roulement des bennes de 560 à 700 par 13 heures. Ce roulement n’exige que 5 h. 30 de marche du locomoteur, pendant
- lesquelles il parcourt 33 kilomètres et change de marche 232 fois.
- A la mine de Sunday Creek, à Buckingham, comté de Perry, l’installation comprend une gé-nératricee de 100 chevaux, amenant l’électricité à un rail courant au haut des galeries et sur lequel
- Fig. 7. — Locomoteur toueur Immisch et Walker.
- roule le trolly à qüatre roues maintenues par des ressorts sur le patin du rail. Le locomoteur pèse 3500 kilogrammes, développe 30 chevaux (50 ampères, 450 volts), et peut remorquer 18 à 23 bennes ou chariots, soit un poids total d’environ 600 ton-
- Fig. 8 et 9. — Perforatrice Atkinson (1890).
- nés. La figure 3 représente l’ensemble surbaissé, compact et néanmoins accessible, de ce locomoteur.
- On retrouvé ce caractère de compacité peut-être plus accentué encore dans le locomoteur minier de 60 chevaux du type Van Depoele, représenté par la figure 4, et dont la hauteur ne dépasse pas 1 mètre. Le trolly est du type à bras articulés, généralement adopté dans les mines à cause de
- sa facilité à suivre les ^hauteurs forcément variables du conducteur. Le locomoteur, dont la dynamo est parfaitement protégée par une enveloppe étanche, porte quatre petits projecteurs pa-
- Fig. 10 et il. — Haveuse Brain (1890).
- raboliques qui en éclairent parfaitement la voie. Le conducteur, qui a sous la main toutes les commandes du fonctionnement, reste toujours assis à la même place, en marche avant comme en marche arrière (1).
- Le locomoteur représenté figure 5, construit par
- (!) Eleclrical IVorld, 7 février 1891.
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- la Compagnie Jeffrey pour la mine de Schawnee, pèse 5 tonnes et peut facilement en remorquer 30 sur des rampes de 4 0/0, à la vitesse moyenne de 10 kilomètres à l’heure. Ce locomoteur, établi en profitant de l’expérience acquise par de nombreux essais antérieurs, fonctionne avec un plein succès depuis la fin de 1889, avec une force électromotrice de 230 volts 0).
- La dynamo du locomoteur de 15 chevaux de la Compagnie Edison représentée par la figure 6 est complètement protégée par une enveloppe facile à enlever, et commande ses deux essieux accouplés par une transmission suspendue, facile à suivre sur la figure.
- La locomotive minière de MM. Immish et IVal-
- Fig. 12. — Haveuse Brain. Ensemble du montage.
- her, représentée par la figure 7 se distingue parce qu’elle se remorque sur un câble fixé le long de la voie, et peut ainsi développer des efforts de traction très considérables à de faibles vitesses. AuxWharncliffe Silkstone Collieries un locomo-
- teur de ce type remorque des chargés d’environ 3 tonnes sur une longueur de 450 mètres, à la vitesse de 5 kilomètres et en rampes de ~. C'est un locomoteur de 10 chevaux, pouvant aller jusqu’à
- Fig. 13 et 14. — Haveuse Goolden. Détail des outils.
- 20, comme le prouvent les résultats suivants donnés par M. Snell (2).
- Charge remorquée 5 bennes pesant 4 tonnes Vitesse moyenne, 4,500 kilomètres
- Rampe Ampères 45 Volts 180
- - ^ 50 — 190
- 1 ÏO — 55 — *95
- 1 ~~ 9 - 65 — zoo
- — 70 — 205
- (*) Electrica.1 World, 20 septembre 1890.
- (*) Trans. of Midland Inst, of Mining Engineers, 1889, et S. P. Thompson, ElectriCity in Mining.
- On a longtemps discuté pour les locomoteurs miniers comme pour ceux des tramways l’emploi des accumulateurs : on les considère en général comme inapplicables aux voies principales des mines, en raison de leur poids et de leur encombrement trop considérables, mais on pourrait, d’après M. Doe (*), dans une grande exploitation, les utiliser avantageusement pour de petits locomoteurs raccolant les bennes sur les voies secondaires et les ramenant aux voies principales. Un locomoteur de 110 accumulateurs pesant 2500 kilogrammes, assez bas pour pénétrer dans des galeries inaccessibles aux chevaux, remplacerait avantageusement, avec une économie de 40 0/0 environ, trois chevaux et leurs conducteurs.
- (*) Practical Application of Electricity to Goal Mines. American Society of Mining Engineers, sept. 1890.
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- Après les locomoteurs, l’une des applications les plus importantes, mais aussi des plus difficiles, de l'électricité à l’art des mines est celle qui en a été faites aux perforatrices.
- Pour les perforatrices rotatives (* *), telles que les perforatrices à diamant, par exemple, le problème est facile, et l’électricité ne présente en somme que des avantages; la dynamo, qui peut attaquer le porte-foret directement et sans engrenages, se prête admirablement à l’établissement d'un appareil léger, économique et d’un maniement des plus aisés. Aussi l’électricité a-t-elle été bien vite adoptée pour ce genre d’appareils aux Etats-Unis, notamment par la « Diamond Pros-perting C° » de Chicago. Le type R de cette compagnie pèse, y compris sa pompe de circulation
- Fig. 15. — Haveuse Goolden vue de côté.
- d’eau, 500 kilogrammes, et peut facilement se démonter et se remonter en une demi-heure, par pièces dont le poids ne dépasse 80 kilogrammes ; on perce avec cette machine, qui exige une puissance de 3 chevaux environ, des trous de 50 mm. de diamètre à la vitesse de 25 m. par minute dans les roches les plus dures.
- Le problème est plus difficile pour les perforatrices à percussion, et ce n’est que tout récemment que l’on est parvenu à remplacer les dynamos à transmission (2) par des solénoïdes à action percussive directe. Parmi les meilleures machines de ce genre on peut citer les appareils de Marvin (3) et de Van Depoele. Nous avons décrit les principales dans nos précédents articles (4). On y applique très avantageusement, ainsi qu’à
- (‘) Atkinson, Ravenshaw et Froker. — La Lumière Electrique, 13 janvier 1889, p. 55. Storey, 22 mars 1889, p. 563.
- (*) Michales. — La Lumière Electrique, 24 mai 1890, p 359.
- (3) La Lumière Electiique, 22 mars 1890, p. 573.
- (4) Ball. — La Lumière Electique, 23 août 1884, p. 289. — Philips et Harrison, 13 octobre 1888, p, 52.
- l’actionnement direct des pompes (*), le principe des solénoïdes sectionnés dü marteau électrique de Marcel Deprez. Comme application d’appareils de ce genre, on peut citer entre autres celles des nouvelles perforatrices Edison, qui auraient avantageusement remplacé les appareils à air comprimé de la LastChance Mine à Wardner(Ohio) (2).
- Afin d’atténuer le plus possible les pertes dues aux effets d’auto-induction qui se produisent par les variations du courant dans les solénoïdes des perforatrices, M. Atkinson a récemment proposé de les constituer par deux enroulements, l’un parcouru par un courant invariable, et l’autre, d’une faible self-induction, parcouru par des courants
- Fig. 16. — Haveuse Goolden. Coupe transversale par l’armature.
- variables dont la réaction sur le champ magnétique du premier solénoïde déterminerait les attractions et répulsions motrices du porte-outil.
- Dans ces appareils, dont le type est représenté schématiquement par les figures 8 et 9, la partie fixe, à pôles A A, correspond à l’inducteur d’une dynamo, et la partie mobile Aa Au directement reliée à l’outil correspond à l’armature; l’ensemble constitue un champ magnétisé par un courant constant, traversant l’enroulement B, qui entoure l’armature magnétique, libre de s’y déplacer longitudinalement. Le magnétisme est constant dans l’inducteur A, qui peut être en fer massif, tandis que le noyau de Ai doit être lamellaire. L’enroulement C C correspondant à celui d’une armature, logé entre les pôles intérieurs et extérieurs A A et At A1( reçoit les courants va-
- (!) Brevets américains Van Depoele 458873 et 458474 de 1891.
- (*) Electrieal IVorld, 18 juillet 1891, p. 49.
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- riables qui déterminent les renversements du champ nécessaires à la marche de l’appareil. Les enroulements sont disposés de manière que vers les fins de course les résistances magnétiques du circuit augmentent; l’énergie de mouvement
- ou de force vive de la perforatrice se restitue au circuit constant à la manière de l’élasticité d’un ressort de rappel, que cette transformation des forces remplace avantageusement.
- Quant aux renversements du courant dans le
- Fig. 17. — Haveuse Goolden. Ensemble du montage.
- solénoïde CC, on peut les obtenir par un commutateur ordinaire mu par la perforatrice même, mais M. Atkinson préfère les déterminer par l’emploi de deux circuits séparés reliés à une même '
- génératrice et aboutissant l’un au courant continu aux pôles AA, Ax A1( et l’autre au courant alternatif en CC.
- On emploie de préférence pourconducteurs un
- Fig. 18. — Pompe Goolden.
- câble double concentrique, armé par un fil extérieur par lequel se fait le retour des deux courants, et qui est mis à la terre ainsi que le châssis diu perforateur. On évite ainsi tout danger aux ouvriers, même aux plus hautes tensions.
- Bien que l’on puisse faire marcher ces perforatrices avec les dynamos ordinaires, M. Atkinson préfère employer une dynamo bipolaire, dont l’ar-
- mature ne porte qu'un seul grand enroulement recouvrant 1800 de la surface du tambour et donnant un courant alternatif d’une phase par tour. Cette armature peut être complétée par un second enroulement perpendiculaire au premier, et dont les courants desservent une autre série de perforatrices.
- La perforatrice de MM. Brain, Arnot et Baker,
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- destinée principalement à l’exécution des sapes, est rotative. L’outil A (fig. 10 à 12) est actionné directement par l’armature G,dont la douille C enveloppe son axe B, à rainure et languette b. La particularité principale de cette perforation est de pouvoir se fixer très bas, au moyen de grippes du d2, sur une plaque D, assujettie devant le front de taille par un étançon F. L’avancement se fait à la main, en poussant la manette Les balais 1 peuvent s’orienter à volonté.
- L’outil de la haveuse électrique de Goolden, représentée par les figures 13 à 17, est une sorte de vis, de 1,10 m. à 1,20 m. de long, à pointes animées d’un mouvement de rotation rapide de 400 à 500 tours pour les charbons durs. L’entaille du front se fait, comme l’indique la figure 17, en y faisant pénétrer l’outil par la rotation de la machine sur sa table tournante, et se continue en remorquant la haveuse sur sa voie. M. Thompson cite comme exemple l’exécution d’une sous-
- cave de 2 mètres de profondeur, 100 millimètres de haut et 100 mètres de long terminée en 4 heures; on peut couper en moyenne 35 mètres de charbon dur sans changer les couteaux. On emploie trois hommes : un au cabestan, l’autre à la machine aux outils, et un autre à l’étayage de la sous-cave par des coins pour empêcher la chute du charbon auprès de la haveuse. La réceptrice, de 10 à 12 chevaux, est, ainsi que les principaux mécanismes de la haveuse, entièrement abritée.
- L’électricité peut, comme nous l’avons dit au commencement de cet article, s’appliquer, dans les mines, non seulement aux locomoteurs et aux perforatrices, mais à tous les travaux miniers : bo-
- cardage, treuils, haveuses (* *), pompes (2), triage, signaux divers (3), et il ne faut pas s’étonner de voir son emploi se répandre de plus en plus; il est curieux plutôt qu’il ne se propage pas plus vite, surtout en présence des garanties de sécurité que l’éclairage à incandescence paraît présenter dans les mines à grisou.
- La machine qui actionne la pompe électrique représentée par la figure 18 a sa dynamo complètement enfermée, y compris le collecteur et ses
- C1) Haveuses Chenot et Bowerb. —La Lumière Electrique 23 août 1884, p. 290. Jeffrey, 2 novembre 1889, p. 216.
- (*) La Lumière Electrique, 22 mars 1890. p. 5,74. Voir aussi l’installation de Faria, mémoire précité de M. de Bovet.
- (3) La Lumière Electrique, 22 décembre 1883, p. 523.
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- • balais, dans une enveloppe étanche à l’air et pourvue d’ailettes qui en dissipent la chaleur par rayonnement. Les pompes, au nombre de trois, sont accouplées de manière à égaliser le plus possible le couple résistant. Une pompe de ce type fonctionne dans la houillère'd'Allhallows, dans le Cumberland; la génératrice est à noo mètres, et la pompe débite environ-540 litres par minute, sous une charge de 180 mètres, au travers d'un tuyau de 1550 mètres.
- Les principaux îésultats du fonctionnement de cette pompe sont do nnés dans le tableau ci-dessous (*).
- En tant 0/0 de »
- Diamètre du câble.................... —, (S.W.G.)
- 10
- Longueur............................. 100
- Puissance indiquée de la machine motrice
- en chevaux, i = 3975
- Pérte par la courroie et dans la machine. IO 397
- Perte par la génératrice Puissance électrique de la dynamo géné- 1,92 6,05
- ratrice en chevaux 19,8 62,5
- Perte dans le câble 97 5,36
- Puissance transmise à la réceptrice 18,1 57,‘4
- Perte de la réceptrice 95 4,72
- Puissance au frein de la réceptrice 16,6 594
- Perte de la pompe eide son mécanisme. 1 3,'5
- Travail effectif de la pompe en chevaux. 15,6 49,2
- Débit en litres par minute. 540
- Charge en kil. par centimètre carré Rendement de la transmission : ‘3,3
- p puissance effective de la génératrice 16,6 76,5
- puiss. effect. de la machine motrice 21,72
- Voltage à la génératrice 140
- Ce type de dynamos enfermées est très répandu dans les mines anglaises. C’est une de ces dynamos qui actionne à la West Cannock Coal Company un treuil de 40 chevaux, remorquant des wagons par traction continue à la vitesse de 5 kilomètres sur des rampes de — en moyenne, allant jusqu’à près de 450.
- Le diagramme figure 19, emprunté à M. Snell (2), l’un des plus compétents en cette matière, montre combien l’emploi de l’électricité pourrait être
- rendu facilement presque universel dans les mines.
- Une installation analogue fonctionne à la houillère de Rhondda, pays de Galles. Une généra-
- Fig. 20 à 24. — Câbles de sûreté Atkinson et Goolden.
- trice compound donnant, à 800 tours, 60 ampères et 300 volts, actionne par deux réceptrices de 7 chevaux, à même vitesse, deux pompes indépen-
- Fig. 25 à 27—Câbles de sûreté Atkinson et Goolden.
- (4) Llewelyn et Atkinson « Electric Mining Machinery », Inst, a/ Civil Engineers Proc., v. CIV, 1891 ; et S. P. Thompson « Electricity in Mining », British Association Cardiff, août 1891.
- (2) «Notes on Electrical Work in Mines », Proceedings of South Wales Institute of Engineers, juillet 1891 ; et Federated Institutes of Mining Engineers, Sheffield, janvier 1890.
- dantes écartées de 630 mètres, en même temps que l’éclairage des pompes et de leurs puits. La tension reste sensiblement constante dans le circuit, que l’on fasse ou non travailler les pompes.
- A la houillère de Llanerch, près de Pontypool (Mommouthshire) l’électricité est transmise d’une
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- génératrice extérieure à la réceptrice par un câble de 19 fils de cuivre de 1,2 mm. isolé et sous plomb descendant un puits de 220 mètres et une galerie de 670 mètres très humides.
- La réceptrice, du type lmmish, actionne, au moyen d’un ancien treuil transformé, un roulage
- de bennes sur rampes de ^ et —, de 270 mètres
- de long. Les bennes en fer pèsent à vide 350 ki-log., et tiennent 1 too kiiog. de charbon : poids total 1450 kilog.; elles sont portées par des roues de 305 millimètres de diamètre sur une voie à rails de 14 kilog. au mètre, en bon état, avec une résistance de roulement en palier de 0,035 environ. Un frein permet de faire varier à volonté la
- Nombre des bennes.......................................
- Poids remorqué..........................................
- Effort de traction......................................
- Résistance de frottement................................
- Intensité du courant....................................
- Force électromotrice au moteur..........................
- Vitesse du train............ ...........................
- Chevaux correspondant à l’effort de traction...... T
- Puissance électrique fournie au moteur..................
- — perçue au moteur.............................
- — perçue aux câbles............................
- Tours de la machine motrice par minute..................
- Voltage à la dynamo génératrice.........................
- Perte — — ............................
- Puissance fournie par la dynamo génératrice........... G
- — développée par le moteur...............•....... M
- M
- Rapports......................................... — =
- T
- G ~
- Dans l’une des houillières de Newcastle, appartenant au comte de Durham, MM. Goolden et Begge sont entrain d’installer une transmission à 600 volts actionnée par deux génératrices de 100 chevaux, mues par des machines à vapeur Wil-lans, et faisant marcher un roulage de 40 chevaux, une machine d’extraction et une pompe de 30 chevaux chacune, à 3 kilomètres du fond du puits (4).
- MM. Atkinson et Goolden ont d’autres part récemment proposé un système de câble qui rend impossible tout danger d’incendie par suite de rupture.
- Chaque conducteur L Lt (fig. 20 et 21) reliant les bornes A A' de la génératrice à celles B B' de
- vitesse, et un ampèremètre avertit le mécanicien de l’état de la traction. S’il indique un courant trop fort, par suite, par exemple, du déraillement d’une benne, le mécanicien peut arrêter la réceptrice et serrer le frein avant tout accident. Le tambour du treuil et son câble en acier de 20 millimètres absorbent environ 5 chevaux, la résistance de la transmission électrique est de 1,25 ohm. Le tableau ci-dessous donne les principales particularités du fonctionnement de cette installation avec différentes charges. On voit que malgré les frottements trop élevés du tambour et de son câble le rendement total (rapport du travail de traction sur le câble au travail indiqué probable de la machine motrice) est d’environ 50 0/0.
- I 2 3 4 5 6
- 1450 k. 2,9 t- 3,35 t. 5,8 7,25 t. 8.70
- 225 k. 450 675 900 1125 • 350
- 45 k. 90 U5 180 225 270
- ' 20,5 a. 26 3',5 37 42,5 48
- 39 0 430 450 465 465 460
- 6 k. 5,5 5,3 4,8 4,7 4,6
- 4,95 9,'3 '3,03 15,98 19 03 22,29
- 10,72 15 '9 23,01 26,5 29,6
- o,75 1,26 1,76 2,44 3,22 4,'7
- o,7 ','5 1,7 2 2 3,02 3,86
- 58 58 57 56 54 52
- 416 473 490 5" 518 520
- 0,84 ',4 1,98 2,75 3,6 3 4,69
- 11,42 16,14 20,69 25,21 29,5' 33,46
- 9,97 3,74 •7,24 20,57 23,28 25,43
- 87,50/0 85,5 83,5 82 79 76,5
- 43,20/0 56,6 63 63,5 64,5 67
- la réceptrice ou d’une lampe est doublé d’un conducteur auxiliaire MMt; les quatre conducteurs sont pourvus de plombs fusibles CC,, S Si proportionnés à leurs sections. 11 en résulte que si l’un des conducteurs principaux, L, par exemple, se brise sans que M se rompe, il ne se produit pas d’étincelles, mais tout le courant passant par le conducteur auxiliaire M, son plomb S fond et laisse (fig. 22) tomber un poids W qui coupe instantanément le courant au circuit en P P.
- Lesfigures23à25 représentent laforme donnée en pratique à ces doubles câbles. Le conducteur principal est formé d’un câble à fils de cuivre presque droits, et le conducteur auxiliaire de fils tordus en hélice, isolés à l’intérieur du conducteur principal, et qui, en cas de rupture du conducteur principal, se détendent et se maintiennent comme J’indique la figure 25, de manière à transmettre le
- f1) S. P. Thompson. Electricity in Mining.
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- courant pendant le temps nécessaire à la fusion du plomb.
- Si l'on veut assurer la fermeture du courant même en cas de rupture des deux conducteurs, il suffît d’ajouter aux conducteurs auxiliaires des résistances R, la chute de potentiel étant alors moindre dans les conducteurs auxiliaires, il existe entre eux et les conducteurs principaux une différence de potentiel telle que la rupture du câble, par un instrument tranchant par exemple, les mettant en contact avec les conducteurs prin-
- cipaux, détermine dans ces conducteurs auxiliaires une augmentation du courant suffisante pour fondre immédiatement les plombs.
- La figure 28 représente l’ensemble d’un treuil électrique récemment installé dans la houillère 1 d’Albercanaid, pays de Galles, par MM. Cromp-ton et Howell. La réceptrice, du type Crompton en série, marche à 600 tours, avec 450 volts et 80 à 160 ampères; la génératrice, du même type com-pound : marche à 550 tours, ibo ampères, 800 volts. Le câble, de 3 000 mètres dé long, composé
- Fig. 28. — Treuil électrique Crompton et Howell.
- LE TRAMWAY ÉLECTRIQUE D’OFFENBACH
- Parmi les rares chemins de fer à traction électrique qui fonctionnent actuellement en Europe il convient de citer le tramway électrique qui va de Sachsenhausen à Offenbach. Sachsenhausen, point de départ de la ligne, est un faubourg de Francfort situé sur la rive gauche du Mein ; Offenbach est une petite ville de Hesse, distante de 6600 mètres; entre ces deux stations terminus se trouve la petite bourgade d’Oberrad.
- Le trajet s’effectuant entièrement dans la campagne, la traction directe par fil aérien était tout indiquée pour ce tramway comme étant la plus
- de 37 torons de fil de cuivre n° 14(2 millimétrés), parfaitement isolés au bitume vulcanisé, avec garniture en chanvre et jute, est protégé par deux enveloppes de 30 et 36 fils d’acier n° 8 (4 millimètres) enroulés en sens contraire. Sa résistance est de 0,32 ohm ; il transmet le courant avec une densité de 135 ampères par centimètre carré, et une'perte de 50 volts ou de 10 0/0. Cette installation remplace 27 chevaux, dessert un roulage de 100 tonnes par jour avec un rendement de 65 0/0 et a coûté deux fois moins qu’une installation équivalente à l’air comprimé ne rendant que 30 0/0.
- Gustave Richard.
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- simple et la moins coûteuse. Les poteaux, qui produiraient un effet disgracieux dans les rues animées, d’une ville offrent ici sur la route un effet plutôt pittoresque que désagréable. Ces poteaux, hauts de 6 mètres et distants d’environ 15 mètres, portent deux bras horizontaux, situés
- à une hauteur d’environ 50 centimètres l’un de l’autre. Sur le montant supérieur viennent s’appuyer les deux conducteurs amenant le courant de la station. Ce sont deux torons de fil de fer séparés par une distance de 20 centimètres et présentant un diamètre de deux centimètres. Tandis
- Fig. 1. — Trafnway électrique d’Offenbach.
- que ces câbles sont suspendus librement et font la flèche, les deux conducteurs que soutient le bras inférieur du poteau sont au contraire rigides. Ces barres de fer de 4 centimètres de diamètre sont maintenues écartées à 15 centimètres de distance par des traverses en ébonite; leur section offre la forme d’une gouttière renversée, dans laquelle peut glisser un manchon de 20 centimètres de longueur, présentant en creux le même profil que la barre servant à la prise du courant. Cette pièce
- mobile est attachée à un fil souple qui pénètre dans le toit du véhicule et amène ainsi le courant jusqu’au moteur électrique. Nous devons ajouter que de distance en distance les barres inférieures sont en communication avec les câbles supérieurs par des fils souples.
- La station productrice de courant a été établie à Oberrad, juste au milieu de la ligne, c’est-à-dire à une distance de 3300 mètres des stations de dé-
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- part ou d’arrivée. Trois chaudières, de chacune 103 mètres carrés de surface de chauffe, sont installées pour fournir la vapeur; mais il n’y en a jamais qu’une en marche, même pendant les jours où le service est le plus chargé. Ces chaudières, à chargement automatique du combustible, ont toujours très bien fonctionné et sont parfaitement fumivores; on ne voit pas s’échapper trace de fumée par la cheminée.
- L'usine comprend deux parties presque semblables; une ancienne, qui reste au repos depuis longtemps, et une autre plus récente qui assure le service actuellement. Cette dernière se compose de deux machines à vapeur horizontales de 115 chevaux faisant 60 tours par minute. Des cordes passées sur les gorges du volant transmettent le mouvement à un arbre, qui lui-même actionne deux dynamos par l’intermédiaire de poulies et de courroies.
- Les dynamos, d’une puissance de 40 kilowatts, sont de l’ancien type Siemens à tambour, avec inducteur à pôles conséquents, comportant quatre pièces verticales. Elles tournent à la vitesse de 610 tours par minute, et fournissent alors une différence de potentiel de 300 volts. Le courant demandé à chacune d’elles ne dépasse guère 70 ampères, mais elles pourraient en donner 160.
- L’excitation estcompound à long shunt; l’enroulement en série d’une dynamo est excité par le courant de l'autre, afin que les deux dynamos travaillent aussi également que possible. Elles sont d'ailleurs couplées en dérivation sur les deux barres de départ du courant, qui se divise au sortir de l’usine en deux lignes, une allant à Sachsenhausen et l’autre à Offenbach.
- Le tableau de distribution est réduit à sa plus simple expression; il ne contient qu’un voltmètre et un ampèremètre pour chacune des lignes; il n’existe pas d’appareil de réglage, ni même aucun commutateur.
- La régulation doit s’effectuer simplement parle compoundage de l’excitation ; en réalité elle est loin d’être parfaite, et les balais, qui sont fixes, crachent beaucoup.
- L’arbre général de transmission est relié également avec les anciennes machines, comprenant deux moteurs à vapeur de 115 chevaux et deux dynamos Siemens semblables aux autres.
- Les trains circulant entre Offenbach et Sachsenhausen pour le service des voyageurs se com-
- posent toujours de deux voitures : une voiture portant le moteur électrique et pesant 4000 kilos remorque une seconde voiture sans moteur du poids de 2000 kilos. Le moteur électrique est situé au-dessous de la voiture; c’est une machine Siemens à tambour, qui prend en moyenne 25 ampères sous la tension de 300 volts et peut développer une puissance de 8 à 10 chevaux. Un rhéostat sert pour la mise en route et l’arrêt. Le moteur fait 600 tours par minute et transmet son mouvement aux roues du véhicule par l’intermédiaire d'une série de roues d’engrenage qui réduisent la vitesse à 43 tours par minute. Le tramway marche à l’allure moyenne de 12 kilomètres à l’heure, c'est-à-dire qu'il met une demi-heure pour faire le parcours complet de Sachsenhausen à Offenbach, avec un arrêt intermédiaire à Oberrad. La route est presque toujours en palier et ne présente que de faibles rampes; par contre il existe dans le trajet des courbes de rayon assez faible.
- Près de la station d’Oberrad des lampes à incandescence fixées sur des poteaux éclairent la voie.
- Chaque voiture peut contenir 24 voyageurs! dont 16 à l’intérieur et 8 sur les plateformes. Le prix des places est de 20 pfennigs (soit 0,25 fr.) pour le parcours complet, et seulement de 10 pfennigs lorsqu’on s’arrête à Oberrad. En semaine les trains se succèdent tous les quarts d’heure, de sorte qu’il y a toujours quatre trains sur la voie, deux dans un sens et deux dans l’autre. La voie est en général unique, sauf en certains points, où se trouve une double voie, avec des aiguilles spéciales pour la bifurcation des voies. Le dimanche le nombre des trains est doublé; ils passent toutes les huit minutes et il y a quatre trains en marche en même temps dans une direction, et quatre dans l'autre.
- La ligne de Sachsenhausen à Offenbach, dont le but principal est le transit des voyageurs, est employée également pour transporter des minerais. 11 existe quelques wagons aménagés spécialement pour cet usage. Les voitures de travail sont un peu plus courtes que celles à voyageurs; à la place des banquettes se trouvent trois caissons, dont deux grands servent au transport des matériaux, tandis que celui du milieu abrite le moteur électrique. Celui-ci est semblable à ceux des autres voitures, et demande à peu près la même consommation.
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- Le grand intérêt de ce tramway réside dans son ancienneté; il fonctionne sans interruption depuis plus de sept ans. 11 a été inauguré le 10 avril 1884 et constitue par conséquent l’une des premières lignes électriques de tramways établies en Europe (*). Quelques difficultés se sont bien présentées au début, mais ont été vite vaincues; depuis longtemps l’exploitation ne laisse rien à désirer.
- Quant aux résultats financiers de l’affaire, ils ne sont pas mauvais. D’après les renseignements que nous a fournis le directeur, la compagnie n’a jamais été en perte et distribue actuellement de 2 à 3 0/0 de dividende. On doit se montrer satisfait de ce chiffre, qui n’est pas très élevé, si l’on considère que la ligne de Sachsenhausen à Offen-bach n’est pas très fréquentée et qu’elle a été établie à une époque où le matériel électrique coûtait beaucoup plus cher qu’aujourd’hui. De plus, il est à remarquer que la moitié du matériel est inutilisé dans l’usine, et sans raison d’être, puisque le groupe en activité ne travaille jamais qu’à moitié charge. Une seule dynamo suffirait grandement au service, l’autre restant comme réserve.
- Cet exemple montre qu’un tramway électrique, s’il est construit actuellement en tenant compte .des progrès survenus dans l’industrie et la science électriques, est en mesure de produire des résultats rémunérateurs dans la majeure partie des cas.
- Ch. Jacquin.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Boussole annulaire Kaiser (1891).
- Dans la boussole très simple de M. J.-P. Kaiser, vérificateur des appareils nautiques de la marine hollandaise, l’aiguille ordinaire est remplacée par deux aimants circulaires ab cd, à pôles en regard, séparés par des arcs non magnétiques plus grands que l’aimant intérieur cd, comme l’indiquent les traits noirs. Ces aimants sont emboîtés l’un dans l’autre par dessus le voile de soie fkg (fig. 3)
- t1) La Lumière Electrique, t. XIII, p. 376, 1884.
- tendu sur la chappe /, et qui porte la rose du compas.
- Les avantages de ce compas seraient, d’après M. Kaiser, les suivants : un moment magnétique très grand par rapport au poids du compas: un moment d’inertie aussi grand que possible, puisque les poids sont répartis à la circonférence même du compas, et le même autour de tous les axes du compas; une grande facilité de déterminer et de régler l’axe magnétique indépendam-
- Fig. 1, '2 et 3
- ment de toute perturbation par le fer du navire en orientant convenablement l’un par rapport à l’autre les deux anneaux du compas. Grâce à la division des aimants annulaires, l’axe magnétique une fois réglé resterait absolument à l’abri des perturbations, ce qui n’aurait pas lieu, d’après M. Kaiser, avec des aimants annulaires continus.
- Compteur Heurtey, Meylan et Bechniewsky (1890).
- Ce compteur, qui peut servir aussi bien aux courants continus qu’aux courants alternatifs, comprend les parties essentielles suivantes :
- i° Un électromoteur à vitesse constante;
- 20 Un ampèremètre ou un wattmètre constitué par une balance électrique exerçant sur une butée une pression proportionnelle à la quantité à mesurer;
- 30 Une came élastique, solidaire de l’axe du moteur, et exerçant à chaque tour, sur l’extrémité du fléau de la balance, une pression qui le ramène à la position d’équilibre pendant que s’opère l’enregistrement automatique du compteur;
- 4® Un totaliseur accouplé pendant les périodes
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- de pesées avec l’axe du moteur par un embrayage spécial.
- L’électromoteur à vitesse constante est indiqué sur les figures i, 2 et 3 en M; il commande par la vis sans fin V et le train rt, r5, l’axe A, qui entraîne, par le doigt y3 et le ressort en spirale R, la came irj et le plateau D, calé sur l'axe monté sur pointes. L’axe A entraîne ainsi élasti-quement le disque D, jusqu’à ce que sa came rencontre la came n du fléau F de la balance élec-
- trique G, ce qui a lieu à chaque tour de A. La balance électrique G est disposée , comme nous l’avons dit, de façon à appuyer la bobine plate G3, fixée au fléau F, sur une butée solidaire de la bobine fixe Gt avec une force proportionnelle à l’intensité 1 ou à l’énergie El du courant à mesurer, suivant les cas.
- S’il s’agit d’un wattmètre (E1) la balance électrodynamométrique se compose de deux bobines plates Gj, G2 ajoutant leurs actions sur G3 et sur
- Fig. 1 à 4. — Elévation, plan, vue par bout, détail du moteur et du régulateur.
- le fléau F, équilibré par les masses P et p. A chaque tour, et sous l’impulsion de A, après la prise de tr avec la came 7^, le ressort R se tend jusqu’à soulever le fléau F, malgré l’attraction de G3, puis à ce moment, la came tt lâchant 7^,1 le ressort R ramène en se détendant le disque D à sa position primitive, correspondant à une tension nulle de R. Les oscillations de D sont d’ailleurs éteintes par un petit frein non figuré. Comme le ressort R se tord proportionnellement à la résistance de F ou de la pesée électrique, il en résulte que la durée de cette pesée, c’est-à dire celle de l’enclenche ment des cames té et nu est, en raison de la vitesse
- uniforme de A, proportionnelle à la pression initiale de G3 sur sa butée, ou à la quantité (E 1) à mesurer.
- Afin de transmettre au totaliseur les arcs décrits par l’axe A pendant ces pesées, on emploie un embrayage électromagnétique constitué par un électro R2m, excité seulement pendant le contact des cames tï et 7^, calé sur A, et dont l’armature a, rappelée par un ressort p, est calée sur le manchon alt qui attaque par son pignon p le totaliseur T.
- Le moteur M, l’électro-aimant m et la balance électrique sont excités par une même déviation
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- du courant à mesurer, amené du rhéostat Rx au fil fin (3, 4) de G3, puis au moteur, par le support isolé C de son régulateur et des balais p (fig. 4) dont l’un, [3 -{-, est relié à C et l’autre [3 — est isolé. De l’armature, le courant passe aux inducteurs 1 du moteur, puis, pendant les intervalles des pesées, à la borne Bs par 8, 9, l’armature circulaire a et les ressorts y3, y4.
- Dès qu’une pesée commence, aussitôt que la tension de R équilibre les poids P et p, y3 soulève y4, et met m en circuit; le courant dérivé passe alors entièrement par R%m, dont l’armature a entraîne le totaliseur jusqu’à la fin de la pesée. En ce moment, lorsque le ressort R rappelle F, le contact p du fléau, relié à_y2, vient toucher le con-, tact fixe a relié à y4 ce qui coupe ainsi R2 du circuit, l’électro R2, dont l’armature non isolée a, rappelée par son ressort p, ainsi que son manchon a4, déclenche le pignon p du totaliseur, et continue la mise hors circuit de R2 par son contact avec la ' vis v, après la séparation presque immédiate des contacts a et p.
- Le moteur M est du type Gramme monté en série, avec une résistance X (fig. 4), que le courant dérivé traverse après le rhéostat Rj, l’électro 1 et l’armature i.
- Le balai + (3 est relié par la colonne G à la boule B d’un pendule conique régulateur, dont le bras est relié par la vis v' à l’un des'segments du collecteur. Si le moteur s’accélère, B venant au contact c du bras du régulateur en diminue le torque en laissant passer par le segment, du collecteur relié au bras ccx, le contact c, la boule B et la colonne C, une partie du courant moteur d’autant plus forte que ce segment est plus rapproché du balai — p au moment du contact C B. La résistance X, reliée en parallèle avec le circuit formé par la colonne C, le contact B^, le bâti du moteur et le fil /, a pour objet d’empêcher le moteur de se ralentir et d’en faciliter le démarrage.
- En effet, au repos, ou dès que le moteur se ralentit un peu, B fait contact en c4 et shunte la résistance X par le circuit (fct B C + p l’armature,
- — p, l’inducteur 1 et R) de manière que le courant moteur augmente d’intensité. Dans le compteur tel qu’il est représenté en figure 2, c’est la bobine 3-4 du wattmètre qui joue le rôle de la résistance X (fig. 4), et est mise en court circuit quand la boule du régulateur fait contact en c4 avec le bâti du moteur, isolé du socle de l’ap-
- pareil ainsi que sa première roue de transmission rt.
- On peut remplacer l’embrayage électromagnétique du totaliseur précédemment décrit par l’embrayage mécanique représenté par les figures 5 et 6.
- Dans ce dispositif, la première roue r4 du totaliseur T est solidaire de la roue à rochet r, montée à frottement doux sur l’axe A, et commandée par deux cliquets q et qu en prise l’un pendant la
- Fig. 5 et 6.— Embrayage mécanique.
- pesée, l’autre aussitôt après. A cet effet, le cliquet q, à ressort de rappel p2, est mené autour de son axe b par la came c, calé sur A et le levier l, tandis que le cliquet q4 q4 est maintenu par l’encliquetage 4/3 pendant toute la pesée, malgré le ressort pM Aussitôt la fin de la pesée, la came tz4 échappe le fléau F, et le disque D, rappelé dans le sens de la flèche par son ressort, déclenche par ses-dents /2 de l3, de sorte que le ressort p! met aussitôt qt en prise avec r.
- A la fin de chaque révolution de A, la came c4, calée sur A, renclenche, par 4, le cliquet q4qc 4 avec l3, un peu après la reprise de q sur r. Le réglage de l’appareil s’opère en s’assurant que le rochet q est déclenché et <7, rappelé en même temps quand la pression électrodynamique est nulle; on y arrive facilement en tâtonnant sur les poids p et P.
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- Lorsqu'il faut mesurer des courants très puissants et d’une variabilité extrême, desservant par exemple de i à 500 lampes, on emploie, pour éviter des moteurs disproportionnés aux intensités moyennes, des appareils multiples constitués, par exemple, par deux wattmètres accouplés sur le même compteur; l’un de ces/wattmètres, très sensible, est pourvu d’un ressort faible,; l’autre, vingt
- Fig. 7. — Compteur double.
- fois moins sensible, par exemple, a ses bobines à gros fils vingt fois plus résistantes que celles du premier et n’est relié en quantité au premier qu’après la mise en circuit de la vingtième lampe. Les deux wattmètres étant alors en dérivation sur ce circuit, le premier continue à enrégistrer les
- Fig. 8. — Commutateur du compteur multiple.
- courants correspondants aux unités, et le second ceux qui correspondent à l’addition de lampes par vingtaines.
- Le grand galvanomètre attaque comme précédemment (fig. 7) par l’embrayage R1( l’axe ax du totaliseur et le petit attaque de même a2 par l’embrayage R2, à ressort r suffisant pour vaincre sans se tordre le frottement du totaliseur unique actionné par Æi et a2. Les roues R^ sont conjuguées par des pignons R't Rn, fous sur leur axe, mais ac-couplés par un rochet ne permettant la commande que dans un seul sens. Enfin, l’électro E, en série dans le circuit de l’embrayage a2, arrête, lorsqu’il
- est excité, la roue R2 par le cliquet tu Lorsque le petit galvanomètre fonctionne seul, R2 entraîne tous les rouages fous de l’appareil comme à l’ordinaire, mais quand les deux galvanomètres fonctionnent, tx arrête Ru et R2, et le ressort r se tord d’un arc correspondant à la pesée du petit galvanomètre, sans intervenir dans les mouvements de Rj; puis dès que le courant cesse en a2, t lâche Rn, et la détente du ressort r ajoute à l’échelle voulue cette pesée sur au
- La figure 8 représente l’une des dispositions proposées pour mettre successivement en dérivation les deux gros enroulements 'des galvanomètres La totalité du courant passe toujours par l’élec-tro-àimant Eu d’où il se bifurque au grand galvanomètre D et au petit G, mais en allant sur G seulement tant que l’intensité n’est pas suffisante pour que Ej n’attire son armature sur b et ne mette ainsi D en circuit par le relais L, qui ferme alors ce circuit en Z en excitant l’électro m de manière qu’il attire son armature dans la position figurée, où elle demeure par l’action du contrepoids X, bien que le circuit de m soit aussitôt interrompu par s. Le courant se dérive alors aux deux galvanomètres tant que L ne relâche son armature, laquelle, fermant en a le circuit de l’électro n, rompt de nouveau en Z le circuit de D.
- Téléphone Mercadier 0(1891).
- Partant de ce fait que l’intensité et la clarté des sons reproduits par un téléphone dépendent moins de ses dimensions que des proportions entre l’intensité du champ magnétique, le diamètre et l’épaisseur de la membrane, et en remplaçant, en outre, l’enveloppe métallique par une boîte d’ébonite qui possède l’avantage de diminuer, en raison de ses propriétés isolantes, les dérivations en courants induits, M. Mercadier est arrivé à constituer des téléphones à la fois très légers, très nets et très puissants représentés par la figure ci-après.
- La boîte d’ébonite, composée de deux fonds C et F, filetés sur une partie centrale B, est pourvue d’un tube acoustique T en bois nu ou garni d’une fourrure en caoutchouc formant l’oreille. Ces téléphones sont accouplés par paire sur un ressort V, attaché en a a' sur les brides métalliques 0 des téléphones ; ce ressort relié en outre
- (4) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 136.
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- par des lames d’acier R aux noyaux des bobines des téléphones, est en acier magnétisé de manière à renforcer, ou, tout au moins, à conserver le magnétisme du téléphone. Ce ressort peut, en outre, faire communiquer électriquement les deux téléphones, en reliant les fils f aux brides 0, de
- Fig. 1. — Téléphone Mercadier.
- manière qu’il suffise de rattacher les téléphones au circuit par un cordon à un seul fil au lieu de deux. ___________
- Compteur Hoockham (1890).
- Ce compteur de courants alternatifs a pour organe principal un disque d’aluminium a, mobile d'une part entre les pôles d’un aimant permanent g, et, d’autre part, entre ceux d’un électro-aimant lamellaire e, parcouru comme lui par une dérivation/du courantà mesurer, lequel traverse l’appareil de la borne i2 à la borne h3, par/jbet les quatre bobines plates kku disposées symétriquement de part et d’autre des pôles de e. 11 en résulte que le disque a tourne, contre la réaction constante du champ de g, avec une vitesse à très peu près proportionnelle à l’intensité du courant à mesurer. La rotation de ce disque est transmise directement au compteur d par son axe c, à vis sans fin c.
- On peut encore obtenir cette proportionnalité comme l’indique ia figure 3, en interposant entre la roue a et les pôles deTélectro lamellaire e une
- .! « O
- Fig. 1 et 2. — Compteur Hoockham.
- surface de l’écran en fer doux x inversement proportionnelle à l’intensité du courant à mesurer.
- Fig. 3. — Compteur Hoockham.
- A cet effet, l’écran x est manœuvré par un levier y dont l’armature lamellaire w est attirée malgré le ressorts par le solénoïde/, en série dans le parcours htui du courant à mesurer.
- G. R.
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur lès étincelles constituées par des niasses lumineuses en mouvement, par M, Righi (fi.
- L’auteur a décrit, dans une note récente, quelques expériences relatives à la décharge d’une puissante batterie dans l’air plus ou moins raréfié, qui montraient que l’étincelle peut prendre, dans certaines circonstances, et particulièrement quand le circuit de décharge comprend de grandes résistances, un aspect très singulier. 11 se forme sur l’électrode positive une sorte de flamme rose ou rouge qui semble s’allonger vers l’électrode négative, en s’élargissant à quelque distance de celle-ci.
- L’observation du phénomène à l’aide d’un miroir tournant a montré que cette étincelle est constituée par une masse lumineuse douée d’un mouvement de translation qui peut être assez lent; (on peut dire également qu’il s’agit de propriétés lumineuses communiquées successivement à diverses portions de la masse gazeuse).
- Par exemple, dans certaines conditions d’expérience, le phénomène dure environ 1/6 deseconde et parcourt entre les deux électrodes (distantes de 26,5 cm.) un intervalle de 17 centimètres; la vitesse moyenne est alors d’environ 1 mètre à la seconde.
- En modifiant les conditions de l’expérience, c’est-à-dire la résistance du circuit, la pression de l’air, la capacité du condensateur, le diamètre du tube à l’intérieur duquel se produit la décharge, etc., il peut arriver que chaque étincelle résultante soit constituée non par l’émission d’une seule masse lumineuse, mais par plusieurs masses semblables successives.
- On a employé la photographie pour étudier les modifications extrêmement variées que peut subir cette étincelle. L’auteur a déjà recueilli plus d’un millier d’images photographiques et il doit dédier un mémoire spécial à l’exposition des résultats qui pourront en découler. Dans cette note, il n’indique que ceux qui peuvent être compris par des lecteurs n'ayant pas sous les yeux une reproduction des photographies.
- Si, au lieu de provoquer la décharge à l’inté-
- (fi Reair. Accademia dei Lincei.
- rieur d’un grand récipient, on emploie un tube moins large, la masse lumineuse mobile, avant de se disperser au moment joù elle arrive à une certaine distance de l’électrode négative, peut revenir un peu vers l’électrode positive où elle a pris naissance.
- Dans certains cas, la masse lumineuse arrivée à un certain point de sa trajectoire, s’arrête pour le reste de la durée de. la décharge. De même si les conditions expérimentales sont telles que toute étincelle soit constituée par de§ émissions successives de masses lumineuses mobiles, ces masses peuvent également s’arrêter à des distances presque égale les unes des autres.
- L’étincelle prend ainsi l’aspect d’une série de traits lumineux séparés par des intervalles relativement obscurs. En d’autres termes on peut dire que la décharge est stratifiée.
- Dans la note citée, l’auteur a émis l’hypothèse qu’une diffusion préalable de l'électricité négative dans le gaz est nécessaire; le phénomène de l’étincelle résulterait alors d’un mouvement de translation, et par suite il serait avantageux de faire usage d’une électrode négative en forme de pointe; mais les recherches postérieures ont montré que l’avantage, s’il n’est pas nul, est insensible.
- En plaçant devant l'objectif photographique un disque de carton animé d’un mouvement de rotation et muni d’une ouverture permettant de découvrir l’objectif lui-même seulement pendant des instants très courts, on réussit à reproduire les formes des masses lumineuses mobiles. De plus, en donnant au disque une vitesse d’une cinquantaine de tours par seconde, on obtient des images successives égales d’une même masse lumineuse pendant la durée d’une seule décharge.
- De l’examen de ces images photographiques résulte que, quand l’air a la pression la plus convenable pour la production des phénomènes dont il s’agit, chaque masse lumineuse émise par l’électrode positive a une forme ovale allongée dans le sens du mouvement, plus brillante au centre et nuageuse sur les contours. Au moment où elle se détache de l’électrode, elle prend une forme semblable à celle d’une goutte d’eau qui se détache d’une baguette de verre à laquelle elle était suspendue et une petite partie dejla masse lumineuse reste adhérente à l’électrode.
- Au lieu de comparer la forme de la masse lumineuse mobile à celle d’un œuf, on en donnera
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- peut-être une idée plus exacte en disant qu’elle est formée de la moitié d’une sphère, du côté tourné dans le sens du mouvement et de la moitié d’un ellipsoïde très allongé, d’un cône pour ainsi dire, de l’autre côté.
- Si on arrivait à produire une décharge de cette espèce dans l’air libre et si le mouvement de la masse lumineuse pouvait être rendu encore plus lent que dans les expériences déjà faites, l’auteur pense que tout le monde reconnaîtrait que cette masse lumineuse ressemble beaucoup à la fameuse foudre globulaire; cette ressemblance pourrait d’ailleurs être purement casuelle.
- Si le récipient porte un étranglement, la portion étroite, s’illuminant pendant toute la durée de la décharge, se comporte comme une double électrode intermédiaire, c’est-à-dire que, de la partie de l’étranglement qui est tournée vers l'électrode négative se détache une masse lumineuse qui s’avance vers l’électrode elle-même. En même temps une masse lumineuse se détache de l’électrode positive et s’évanouit avant d’atteindre la lumière fixe dans l’espace resserré.
- Il est intéressant de relever l’analogie qui existe entre ce phénomène et un autre que l’autre a observé il y a déjà plusieurs années. Une décharge parcourait un tube de verre plein d’eau, ayant à son extrémité un trou très fin et plongé dans l’eau d’un grand récipient. A l’instant de la décharge, le petit trou devient lumineux et il en part dans les deux sens, ces ramifications lumineuses qui se forment d’habitude sur les électrodes métalliques plongées dans l’eau. L’auteur expliquait alors le phénomène en disant que pendant le commencement de la décharge le liquide est porté à des potentiels différents dans ses diverses parties, d’une façon analogue à ce qui se passe dans un fil parcouru par un courant constant. A cause de cette grande résistance de la petite colonne d’eau renfermée dans le petit trou, le potentiel deviendra très différent dans les deux parties en question et la différence pourra devenir assez grande pour qu’entre les portions d’eau qui sont de part et d’autre du trou l’étincelle éclate pendant le reste de la décharge.
- Si les choses se produisent de la même façon dans le cas des expériences actuelles, on serait conduit à admettre encore que la décharge lumineuse est précédée d’une propagation d’électricité dans le gaz, qu’au voisinage de l’électrode positive se produit une variation plus rapide des po-
- tentiels qu’au voisinage de la négative (ce qui correspond aux faits connus) et que par suite,‘à un moment donné, il se produit une décharge entre l’électrode positive et les couches gazeuses voisines. L’effet de cette décharge sera de transporter dans le gaz une certaine quantité d’électricité et d’augmenter brusquement le potentiel des couches gazeuses contiguës à l’électrode. Ces couches produiront plus loin le même effet, comme si elles formaient une électrode positive, et ainsi le phénomène lumineux se propagera dans le sens indiqué.
- On ne peut pas rendre compte de toutes les particularités et de toutes les modifications du phénomène; toutefois quelques expériences semblent confirmer en gros la manière de voir indiquée, qui n’est d’ailleurs donnée qu’à titre provisoire.
- Dans ces expériences, on a cherché à modifier l’état du circuit pendant la durée d’une décharge, au moyen d’une pièce tournant rapidement entre des contacts fixes. Si le circuit de décharge est alternativement ouvert, puis fermé, à intervalles rapides, voici ce qu’on observe : les masses lumineuses émises par l'électrode positive s’évanouissent au point où elles sont arrivées au moment où le circuit est ouvert; et quand, au bout d’un instant, le circuit se trouve fermé de nouveau, de nouvelles masses lumineuses partent de l’électrode positive, comme si une nouvelle décharge commençait. La couche d’air qui joue le rôle, pour ainsi dire, d’une électrode ambulante a donc le temps de disparaître pendant l’interruption du circuit.
- Si, au lieu d’interrorqpre ce circuit, on se borne à en augmenter brusquement la résistance, les masses lumineuses s’évanouissent encore ou à peu près, mais lorsqu’un moment après on enlève du circuit la résistance additionnelle, les nouvelles masses lumineuses n’apparaissent plus sur l’électrode positive, mais bien au voisinage du lieu où la précédente avait disparu. Dans le cas donc où il reste une certaine charge sur les électrodes les| conditions électriques de la colonne d’air subsistent encore quand l’appareil, par suite de l’augmentation brusque de résistance du circuit, est devenu obscur.
- L’auteur a reconnu enfin qu’un puissant électro-aimant placé latéralement entre les électrodes modifie profondément le phénomène.
- En effet, dans les parties où le champ magné-
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- tique est le plus intense, on observe une masse lumineuse immobile, pour ainsi dire une portion d’étincelle fixe, nuageuse à ses deux extrémités. En même temps, tant de l’électrode positive que de l’extrémité de l’étincelle fixe tournée vers l’électrode négative se détachent les masses lumineuses mobiles ordinaires, qui s’évanouissent avant d’atteindre respectivement -l’étincelle fixe ou l’électrode négative. La région du gaz influencée par le magnétisme devient donc une double électrode, précisément comme dans le cas d’un étranglement du tube dans lequel se fait la décharge.
- On modifie les phénomènes en substituant à l’air d’autres gaz. Mais pour ces particularités et d’autres, l’auteur renvoie au mémoire qu’il doit prochainement publier.
- Amortissement des oscillations électriques dans des fils de fer, par M. Trowbridge t1)-
- Les savants qui ont étudié les oscillations électriques très rapides, telles que celles qui se produisent dans la décharge des bouteilles de Leyde, ont admis généralement que les propriétés magnétiques du conducteur n’exerçaient qu’une influence très faible sur le caractère de Ja décharge. C’est à cette conclusion que sont arrivés Fedder-sen, Lodge, Hertz; ces derniers pensent que sous l’action de décharges aussi rapides le fer n’a pas le temps de s’aimanter.
- L’auteur a étudié la décharge des condensateurs par une méthode analogue à celle qu’il avait déjà employée (2). On introduisit toutefois d’importantes modifications ; le miroir plan mobile fut remplacé par un miroir concave monté sur l’axe d’un petit moteur électrique.
- L'appareil qui servait à produire les décharges se composait d’une pièce très tranchante, montée sur le bord du disque tournant qui portait le miroir. Cette pièce était reliée métalliquement à un anneau de cuivre en forme de poulie, monté sur l’arbre dont il était isolé par du caoutchouc durci. Autour de cet anneau était enroulé un fil de cuivre dont une extrémité était reliée au fil de décharge et l’autre était tendue par un ruban de caoutchouc. La déchaige électrique était lancée
- (4) American Journal’ of Science, septembre 1891. (’) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 438.
- dans le circuit en poussant un levier qui amenait un support, recouvert d’une bande d’alliage mou des caractères, en contact avec la pièce mobile tranchante comme de l’acier. On assurait ainsi le contact électrique, l’outil taillant un sillon dans la bande de métal.
- Pour éviter une étincelle au contact, le métal était recouvert d’une couche épaisse de cire de composition spéciale. La seule étincelle qui se produisit était donc celle dont on désirait étudier les oscillations. Le métal mou, qu’on déplaçait à chaque expérience, pour présenter chaque fois une surface nouvelle à l’outil tranchant, était isolé du reste de l’appareil, mais relié à l’armature extérieure de la bouteille de Leyde. On rompait d’abord la communication avec la machine de Hollz; immédiatement après l’outil tranchant creusant un sillon dans le métal, mettait l’armature extérieure en relation avec l’un des fils parallèles qui aboutissaient au micromètre à étincelles. L’autre fil était en relation permanente avec l’armature intérieure.
- Outre les deux fils courts décrits précédemment le circuit de décharge comprenait deux fils parallèles distants de 30 centimètres et longs de 510 centimètres. C'étaient les seules parties de l’appareil qu’on modifiât pendant l’expérience; on les remplaçait par des fils de nature et de dimension différentes. Toute les autres conditions restaient les mêmes.
- La bouteille de Leyde était chargée, autant que possible toujours au même potentiel, par un même nombre de tours de la machine de Holtz; l’auteur n’a pas pu employer de moyen de mesure plus précis; d’ailleurs, en répétant plusieurs fois une expérience dans ces conditions, on a obtenu sensiblement les mêmes résultats.
- Voici les cas étudiés :
- i° Fils de cuivre (0,087 cm- de diamètre); on pourrait voir sur chaque photographie 9 ou 9,5 oscillations;
- 20 Fils de maillechort (0,061 cm. de diamètre); 3 oscillations;
- 30 Fil de fer recuit (0,087 cm- de diamètre); on ne voyait distinctement que la première oscillation de retour et, quelquefois, une vague indication de la suivante;
- 4° Fil de cuivre fin (0,027 cm- de diamètre); 5 oscillations parfaitement visibles;
- 50 Fil de maillechort fin (0,029 cm. de diamè-
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- tre), fil de nickel (0,019 cm. de diamètre), fer doux 0,027 cm. de diamètre) et fil d’acier de piano (0,027 cm. de diamètre); on voyait une première décharge de retour assez faible.
- Dans tous les cas l’étincelle de début était forte.
- On peut se demander si la période de la dé charge est modifiée en même temps que l’amortissement s’accélère; comme on ne voit qu’une * seule oscillation complète il est difficile de répon-pre à cetle question. Toutefois l’auteur présente quelques considérations théoriques :
- Admettons que le rapport des intensités de la première décharge à la dernière décharge visible soit le même pour tous les fils; ce rapport 11e dépend que de la résistance du circuit, de la self-induction et de la période; nous pourrons éliminer ces deux dernières quantités et calculer, en nous appuyant sur l'hypothèse faite, la résistance de la partie constante du circuit, constituée par l’étincelle et par des fils conducteurs; si nous trouvons sensiblement la même valeur pour cette quantité en groupant les différentes expériences, l’hypothèse sera vérifiée; c’est ce qui arrive en effet. On trouve, pour la résistance de l’étincelle, 2 ohms environ. Si l’on adopte cette valeur on obtient, pour la résistance des fils de fer, 30 ohms, alors que la valeur calculée, pour des courants à cette période, en admettant une perméabilité égale à 1, serait de 2,78ohms; un tel écart ne peut s’expliquer qu’en admettant que la perméabilité du métal a joué un rôle effectif. La valeur de cette quantité, en prenant 30 ohms pour la résistance apparente, est intermédiaire entre les nombres qu’on obtient en supposant que les vibrations ont disparu respectivement au bout d’une derni-oscillation ou d’une oscillation et demie.
- Voici les conclusions de l’auteur :
- i° La perméabilité magnétique des fils de fer exerce une influence considérable sur l’amortissement des oscillations électriques de haute fréquence. Cette influence est assez puissante pour réduire le phénomène à une demi-oscillation dans un circuit dont la self-induction et la capacité sont calculées de façon à produire des vibrations;
- 20 11 est probable que la durée de l’oscillation est modifiée dans les fils de fer; comme il a été impossible d’obtenir plus d’une demi-oscillation avec ces fils, on ne peut énoncer définitivement cette loi ;
- 3° 11 en résulte que des courants de haute fré-
- quence, tels que ceux que produisent les décharges des bouteilles de Leyde, aimantent le fer.
- Do )'influence des températures élevées sur la résistance d’isolement et le pouvoir inducteur spécifique du caoutchouc vulcanisé, par M. William Naver.
- Dans certaines rues de New-York il existe une température souterraine anormale, due à des défectuosités de conduites de vapeur, qui peut varier entre 430 et 750 C.
- L’auteur a étudié troiscâbles, munis de diverses armatures; leur résistance d’isolement, déterminée par des expériences préliminaires, était de 1500 mégohms par mille à 170 C. L’effet de la température a d'abord été à peu près le même sur les trois câbles; mais à ioo° C. l’un des câbles avait une résistance de 9,5 mégohms par mille, le Second 10,02, et le troisième 12,4. Si on admet que la température n’atteigne ioo° que sur une longueur de 100 pieds, la résistance du câble sera d’environ 450 mégohms par mille.
- D’après Kempe l'effet exact de la température sur la capacité électrostatique 11’a pas encore été déterminé. L’expérience a montré à l’auteur que la capacité augmente rapidement; elle varie de 140 0/0 entre 47e et ioo° C. ; l’effet est sensiblement le même pour les troiscâbles.
- Ces câbles étant plongés dans un vase plein d’eau qu’on élevait graduellement à la température d’ébullition; on relevait les mesures après avoir maintenu cette température pendant une heure; en revenant à la température ordinaire on retrouvait les valeurs normales de la capacité et de la résistance.
- Sur la galvano-hystérésis, par M. S.-P. Thompson (*).
- 1. Si on fait passer un courant électrique suffisamment puissant dans une bobine de fer doux isolé, pendant quelques instants, qu’on enlève ensuite le fil et qu’au bout d’un temps quelconque on le place dans le circuit d'un galvanomètre et qu’on le soumette à une aimantation longitudinale ou à une succession d’aimantations longitudinales alternatives, on constate qu’il passe un courant électrique dans le galvanomètre.
- (9 Proceedings of the Royal Socitty, avril 1891.
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- 2. La direction du courant qui se produit dans le fil de fer est la même que celle du courant qu’on a fait passer d’abord.
- 3. La direction du courant de décharge est en sens contraire de celle que prendrait ce courant si le fil agissait comme un condensateur.
- 4. Un fil, après avoir donné naissance à un courant de décharge, n’en produit pas un second tant qu’il n’a pas été traversé de nouveau par un courant de charge.
- 5. Un fil qui n’a été soumis à aucune opération de charge préliminaire, c’est-à-dire un fil qui, depuis qu’il a été recuit, n’a été traversé par aucun courant électrique, ne présente pas sensiblement ces phénomènes, qu’il soit soumis à une aimantation longitudinale ou à une succession d’aimantations alternatives.
- 6. Le sens du courant de décharge est entièrement indépendant de la direction de l’aimantation longitudinale qui sert à produire la perturbation d’où résulte la décharge.
- 7. L’intégrale de temps (quantité d’électricité transportée) du courant de décharge est indépendante de la durée du courant de charge, pourvu que ce courant ne soit pas supprimé trop brusquement. Elle augmente avec l’intensité du courant de charge jusqu’à une certaine limite, lui restant proportionnelle tant que cette intensité reste comprise entre certaines valeurs, mais cette proportionnalité cesse pour des courants dont l’intensité n’atteint pas, ou dépasse, respectivement une certaine limite. Ces limites varient avec le diamètre du fil mais sont indépendantes de sa longueur. Pour un courant de charge d’intensité donnée, le courant de décharge provenant d’un fil donné atteint son maximum quand on réduit graduellement le courant de charge à zéro au lieu de le rompre brusquement avec production d’étincelle.
- 8. L’intégrale de temps du courant de décharge est pratiquement indépendante de i’intensité de la force magnétisante exercée longitudinalement si cette force dépasse une certaine valeur mi-nima.
- 9. L’auteur a étudié ces phénomènes au moyen de noyaux circulaires de fil de fer (recuit) recouverts d’une matière isolante sur laquelle étaient enroulés des bobines de fil de cuivre isolé, ce fil étant enroulé dans chaque cas en une hélice munie d’un fil de retour axial de façon que le courant passant dans ce fil de cuivre ne pût pro-
- duire directement aucune force électromotrice induite le long du noyau de fil de fer,
- 10. Les effets obtenus sont considérés par l'auteur comme étant de même espèce que ceux qu’à obtenus Villari, en 1885, par l’agitation mécanique de barreaux de fer qui avaient été préalablement traversés par des courants, et comme étant dus, ainsi que les effets de Villari, à la production et à la disparition successive d’une aimantation circulaire.
- Ils sont aussi de la même espèce que ceux qu’a observés Hugues avec la balance d'induction.
- 11. L’auteur a réussi à imiter et à reproduire ces effets en employant des fils de cuivre plongés dans de la limaille de fer et entourés d’une bobine magnétisante munie d’un fil de retour suivant son axe.
- C. R.
- VARIÉTÉS
- L’AVENIR
- DES CHEMINS DE FER ÉLECTRIQUES
- PAR M. FRANK SPRAGUE (i)
- - L'histoire du développement des tramways électriques est des plus instructives. Depuis l’établissement du premier de ces tramways, il ne s’est écoulé qu’une douzaine d’années; et, il y a quatre ans on rencontrait à peine quelques installations isolées.
- Le premier chemin de fer électrique exploité d’une manière régulière, celui de Richmond, fut ouvert au commencement de 1888. Depuis, on a installé plus de 350 de ces voies, en Amérique, en Australie et au Japon ; ces voies ont maintenant un développement d’environ 4000 kilomètres sur lesquelles circulent 4000 voitures et 7000 moteurs. Plus de 10000 personnes sont employées dans l’exploitation de ces voies et il est à remarquer que jusqu’ici aucun rapport officiel ne constate un décès provenant directement du courant électrique. Rien qu’aux Etats-Unis, le capital engagé dans cette industrie dépasse un quart de milliard de francs.
- C1) The Forum, New-York, septembre 1891.
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- Des trois méthodes qu’on peut employer, savoir : la traction par accumulateurs, le système à conduite souterraine et le système à fil aérien, le dernier seul a réussi. Sans entrer dans aucune discussion sur des objections plus ou moins sentimentales contre ce système, on peut dire qu'elles s’évanouissent lorsque l'installation a été convenablement faite.
- Avec les tramways à chevaux il est difficile de monter des rampes de 5 0/0, même avec des chevaux supplémentaires; le moteur électrique, au contraire, peut faire marcher une voiture d’un poids double avec des dénivellations de 10 à 13 0/0 avec une vitesse double. Les voyages sont plus agréables par suite de l’arrangement confortable des voitures ; en outre, on n’a plus à s’occuper du pavage de la route. Les écuries, dont le voisinage est toujours plus ou moins désagréable, sont supprimées.
- L’utilisation du moteur comme dynamo rend la descente des pentes sans danger, même si le système extérieur venait à manquer entièrement. Cette considération a été une des plus puissantes qui aient influencé le gouvernement italien pour accorder la permission de la réouverture de la ligne de Fiesole à Florence après l’accident survenu à une voiture qui a déraillé dans une courbe avant l’adoption du frein dont on se sert actuellement.
- On peut employer le courant électrique pour chauffer la voiture et se débarrasser ainsi des chaufferettes ; sur de fortes pentes il est possible d’utiliser l’énergie du train non seulement pour actionner le frein, mais encore pour chauffer les voitures, et cela sans prendre de l’énergie de la station centrale ; sur une ligne à Pittsbourg on se sert depuis quelque temps d’un arrangement de ce genre.
- A l’aide de la traction électrique on peut augmenter notablement le nombre de kilomètres desservis dans un temps donné. On a pu créer des routes là où il était impossible d’employer des chevaux, de la vapeur ou des câbles. 11 a été ainsi possible de faire économiser à l’ensemble de la population du travail d’une part, et, d’autre part, du temps qui a pu être employé d’une façon plus utile et plus agréable.
- En ce qui concerne les employés, il est certainement plus digne de faire agir une force mystérieuse que d’être obligé de faire marcher des chevaux fatigués.
- Comme les choses s’enchaînent toujours, l’extension des tramways électriques a provoqué un nouveau développement du service téléphonique.
- L’influence de l’augmentation de vitesse mérite une attention spéciale. Les objections à de grandes vitesses sur les routes ordinaires dans les environs des villes proviennent surtout des habitants des maisons de campagne, maison a passé outre. Les municipalités ont souvent essayé de limiter la vitesse ; on peut dire cependant que cette vitesse a constamment été dépassée.
- Lorsque les rues sont suffisamment larges et que l’on sait qu’une grande vitesse sera maintenue quand même, tout le monde prend vite l’habitude de se tenir en dehors des rails et les personnes habitant les faubourgs apprécient beaucoup l’avantage d’un transport rapide. Les grandes vitesses dans des rues modérément peuplées sont après tout une question d’éducation et cette éducation se fait rapidement. Dernièrement j’ai parcouru un des faubourgs de Cleveland à des vitesses variant de 20 à 30 kilomètres à l’heure.
- Ajoutons à ceci que la valeur d’un terrain dépend du temps nécéssaire pour atteindre un centre important; c’est le temps qui intervient et non pas la distance.
- Le résultat des tramways électriques a été d'augmenter considérablement la valeur de la propriété aux environs des villes.
- Il est probable que la traction électrique résoudra le problème du transit à l’intérieur d’une grande ville. Jusqu’ici il existe trois méthodes pour effectuer ce transport ; le chemin de fer métropolitain de Londres avec son tunnel souterrain, le chemin de fer en viaduc de maçonnerie de Berlin et le chemin de fer élevé sur des ponts métalliques de New-York.
- Toutes ces lignes emploient la traction à vapeur à peu près comme des chemins de fer ordinaires et satisfont plus ou moins aux exigences du public, mais aucune ne présente l’idéal du transport des voyageurs dans des villes très peuplées. 11 ne faut pas perdre de vue que ces lignes n’ont été construites ou projetées que iorsque la ville avait pris un développement considérable et que la demande de transport était assez importante pour payer les dépenses.
- Les promoteurs de ces lignes avaient donc à résoudre des problèmes compliqués surtout au point de vue légal et par rapport aux difficultés de construction. Des lignes de ce genre doivent
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- suivre autant que possible les grandes voies de communication et causer le mojns de dérangement possible aux choses existantes.
- Pour établir un chemin de fer à l'intérieur d’une ville, on peut adopter l'un des systèmessuivants : une voie élevée construite en acier, un viaduc en maçonnerie, un tunnel ouvert, partiellement à travers les rues, un tunnel tubulaire en fer contenant une ou plusieurs voies, et finalement un tunnel creusé profondément dans le sol. Comme force motrice il faut prendre un système qui puisse se plier à cette variabilité de conditions et qui permette de résoudre le problème de transit rapide dans les grandes villes avec des facilités dont on n’avait autrefois aucune idée.
- Les ingénieurs anglais ont construit dernièrement un système de tunnels profonds sous la Cité de Londres; l’expérience a parfaitement réussi et il est à souhaiter que cet exemple exerce une influence heureuse sur les plans de construction du nouveau chemin de fer qu’on projette pour New-York.
- Les voyageurs suburbains sont actuellement les esclaves des heures de services des trains, parce qu’on emploie la vapeur pour opérer la traction. On expédie à certains intervalles de longs trains remorqués par de puissantes machines; ces trains stationnent dans les gares après leur formation au moins pendant dix ou vingt minutes. Les voyageurs remplissent les salles d’attente longtemps avant l’heure de départ et sont souvent obligés de se bousculer pour trouver des places convenables; ces conditions sont une conséquence de la traction par la vapeur, car on ne peut pas former économiquement de petits trains, mais ce n’est nullement le genre de service qui convient pour le transport des voyageurs dans les villes; on devrait se rapprocher autant que possible de ce qui s’obtient avec les tramways ordinaires, mais en employant des vitesses plus élevées.
- Pour fixer nos idées, supposons une ligne de 30 kilomètres, ayant un certain nombre de stations, et admettons que la distance moyenne d’un parcours soit de 15 kilomètres; avec une vitesse de 45 kilomètres à l’heure la durée moyenne de chaque voyage serait de 20 minutes, avec un maximum de 40 minutes.
- Si des voitures uniques partent toutes les 20 minutes au lieu de partir toutes les 80 minutes, comme cela a lieu avec des trains de quatre voi-
- tures, le premier genre de service donnera des résultats plus satisfaisants, même si dans le dernier cas oh marche à une vitesse de 60 kilomètres à l’heure. C’est un fait connu que l’usure du matériel provenant de l'arrêt excède souvent la recette provenant des personnes pour lesquelles le train s’est arrêté.
- Avec le système électrique les charges sont beaucoup plus également distribuées et l’économie dans la force nécessaire est augmentée, c’est-à-dire que la dépense par voiture-kilomètre serait réduite au minimum. Un système de ce genre où les unités sont très petites est impossible à réaliser avec la vapeur, parce que la locomotive elle-même doit être assez grande et assez forte pour qu’on puisse atteler derrière elle toutes les voitures.
- L’élasticité de l’application de l’électricité supprime cette objection, le moteur électrique pouvant être monté comme unité indépendante pour traîner d’autres unités. On peut aussi pourvoir chaque voiture de son moteur^ C’est ce que l’on fait en effet pour les tramways électriques qui circulent dans les rues; les moteurs sont cependant assez forts pour pouvoir traîner une voiture additionnelle.
- 11 y a une autre question qu’il faut considérer dans le trafic suburbain. Peu de personnes aiment assez à voyager pour trouver de l’agrément dans les voyages que l’on peut effectuer actuellement. La fumée, les parcelles de charbon, le bruit, la poussière, tout contribue à rendre ces voyages aussi peu agréables que possible.
- Tandis que la fumée et la poussière de charbon sont communes à toutes les voitures, la poussière provenant du mouvement du train affecte beaucoup plus les premières voitures que les dernières. Avec le moteur électrique les inconvénients provenant du charbon disparaissent, et avec un très petit nombre de voitures la poussière n’existe plus. Ces considérations font que les voyages dans une voiture électrique à vitesse considérable sont plutôt agréables que fatigants, et par conséquent il sera de plus en plus facile et agréable d’habiter les faubourgs. 11 faudrait que ce genre de voyage se fît sur des rails spéciaux et non pas sur les rails servant aux grandes lignes et au transport des marchandises. Un exemple d’une ligne indépendante de ce genre existe à Chicago; sur cette ligne on fait circuler environ 74 trains dans chaque direction pendant les dix-huit heures de service.
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- La question se présente à nous de savoir maintenant si on pourrait jamais appliquer l’électricité sur les grandes lignes de voyageurs et de marchandises. Voici ma réponse : D’après notre manière d’envisager actuellement ce genre de transport et avec notre méthode d’expédier les trains, ceci n’est pas probable, mais je crois qu’on pourrait se servir d’une autre méthode dans laquelle l’électricité pourrait jouer un rôle efficace. On demande toujours des moyens plus rapides et plus luxueux de transport, et il n’est pas impossible que l’électricité puisse aider à résoudre ce problème.
- Presque toutes les personnes qui s’occupent de l’industrie des chemins de fer sont d’avis que l'on a réalisé à peu près tout ceque les chemins actuels peuvent donner, et qu’il n’est guère possible d'arriver à des vitesses beaucoup plus considérables, Une vitesse maxima de 135 kilomètres à l’heure, avec une vitesse de régime de 100 à 115 kilomètres par heure, est tout ce que l’on peut espérer dans les meilleures conditions. Une des plus grandes difficultés consiste dans la génération de la vapeur. Ceci demande de la part des chauffeurs la plus grande attention et lorsque la machine est attelée d’une forte charge il faut qu’ils prennent le plus grand soin pour que la vapeur ne tombe pas en route.
- La vitesse maxima que la locomotive est capable de développer n’a pas été augmentée depuis un grand nombre d’années. On a pu diminuer les durées de trajet en nivelant les routes et en rectifiant les courbes, en comblant des ravins et en remplaçant des constructions en bois par des constructions en fer ou en maçonnerie; puis, par l’emploi de rails plus lourds, de bonnes aiguilles et par des améliorations de détail ; en un mot en s'arrangeant de façon à pouvoir maintenir une grande vitesse sur de plus longs parcours.
- Pour ce qui concerne les moteurs électriques la question n’est pas de savoir si l’on peut construire des moteurs assez forts pour traîner des trains très chargés, mais de savoir comment on peut fournir économiquement de l’électricité à un moteur de ce genre; ceci est une question de pression électrique.
- Tout ingénieur électricien espère que dans un avenir prochain on pourra obtenir l’électricité directement au moyen du charbon sans l’intervention de machines ou de dynamos; jusqu’à présent nous sommes obligés de nous servir de la
- méthode existante et nous dépendons en général de la machine à vapeur. 11 est par conséquent nécessaire d’examiner s’il est possible d’étendre ce qui existe actuellement, et à ce propos je me propose de considérer la possibilité d’un service de trains express entre New-Jersey et Philadelphie.
- Nous supposerons que l’on ait construit à cet effet une voie spéciale, possédant peu de courbes et de dénivellations. Pour fournir l’électricité aux voitures on suspendrait une barre au-dessus, en faisant le retour par les rails et la terre. La force motrice serait fournie par plusieurs stations centrales pourvues de machines à triple expansion actionnant directement les dynamos.
- Pour ce qui concerne la partie électrique de ce système, il faudrait voir si le prix du cuivre n’est pas excessif, si la force électromotrice de la ligne n’est pas trop élevée et si le nombre de stations nécessaires n’est pas trop grand.
- ' La pression électrique peut être augmentée, à mon avis, au point nécessaire pour obtenir une solution économique. On trouvera moyen, spécialement par une bonne construction, d’employer de très fortes pressions. La question revient à peu près à celle qu’on a eu à résoudre lorsqu’on a été amené à employer la vapeur sous haute pression dans les locomotives et à bord des navires à vapeur.
- Nous préciserons nos idées en partant de l’exemple suivant :
- Pendant une période de 13 heures, il y a environ 21 trains réguliers qui quittent Jersey-City pour Philadelphie, dont 12 ne font qu’un ou deux arrêts. 11 y a en outre un certain nombre de trains locaux qui s’arrêtent à chaque station. En ne prenant que les trains directs avec une moyenne de cinq voitures, il y aura environ dans les 13 heures 105 voitures partant de Jersey-City, ce qui fait environ deux voitures tous les quarts d’heure.
- Je supposerai que la ligne soitde niveau, comme elle est réellement, et nous augmenterons de moitié les voitures expédiées, de sorte que l’on expédie des voitures toutes les dix minutes; il faut ajouter que le système électrique facilite beaucoup l’application du block-système. Supposons que la distance jusqu’à Philadelphie^ qui est de 145 kilomètres, soit parcourue à des vitesses I moyennes de ioo kilomètres à l’heure. Le con-j dücteur aérien doit être fait de cuivre massif de
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- 25 millimètres de diamètre pour chaque voie. Cette dimension nous servira dans nos évaluations; il n’est d’ailleurs pas trop fort pour rendre la ligne productive.
- La Compagnie Bell possède une ligne téléphonique à longue distance entre New-York et Boston, villes éloignées d’environ 500‘kilomètres, ce qui fait à peu près trois fois et demi la distance que nous venons de considérer. Au moment où j’ai visité ce réseau, il existait 70 fils dont la section réunie correspondait à 400 millimètres carrés ; le poids total de cuivre de cetle ligne téléphonique est donc environ 40 0/0 au-dessus du poids des tiges de 5 centimètres que je propose pour le chemin de fer en question.
- Si la voiture a les dimensions de celles qui sont employées sur les chemins de fer élevés de New-York, le train avec les moteurs et les voyageurs pèserait environ 50 tonnes. 11 est facile de déterminer que la pression électrique nécessaire pour actionner un système dans lequel on aura à chaque instant 18 unités de deux voitures en action et avec une station au centre serait d’environ 3600 volts au point le plus élevé et environ un 1/9 plus haute à la station.
- Ceci est une pression électrique élevée. Peut-on employer des pressions aussi considérables? Je crois qu’on le pourra dans un temps donné, mais pas à présent; d’ailleurs il n’est pas nécessaire d’employer cette pression, parce que les lois simples de l’électricité permettent de la diminuer. Ces lois sont les suivantes :
- Le poids du cuivre nécessaire pour transmettre une quantité donnée d’énergie avec Une perte fixée d’avance est inversement proportionnel au carré de la pression électrique que l’on emploie.
- La distance à travers laquelle on peut transmettre cette énergie avec un conducteur donné est directement proportionnelle à la pression.
- La distance à travers laquelle cette énergie peut être transmise avec un conducteur d’une section donnée est directement proportionnelle au carré de la pression ;
- Le poids du cuivre nécessaire lorsque la station se trouve au centre du système n’est que le quart de celui qui est nécessaire lorsque la station se trouve à l’une des extrémités.
- Le poids du cuivre est aussi inversement proportionnel au carré du nombre de stations motrices espacées convenablement.
- D’après ce qui précède, on voit que la .pression
- électrique est inversement proportionnelle au nombre des stations. Si, au lieu de prendre deux conducteurs aériens du même potentiel, nous arrangeons les conducteurs de façon à former un circuit à trois fils, on diminue de moitié le potentiel qui existe entre le conducteur aérien et la voie. Dans le premier cas, le conducteur aérien forme une partie du circuit, et la voie l'autre; dans l’autre système, les deux conducteurs aériens correspondent aux bornes terminales des dynamos couplées en série de deux, la voie formant le conducteur compensateur, négatif par rapport à l’un des conducteurs aériens, positif par rapport à l’autre.
- En appliquant ces lois, on peut former le, tableau suivant :
- Nombre Distance Potentiel Potentie
- de stations en kilomètres 2 fils 3 fils
- 1 — 3316 1808
- 2 72 1808 9°4
- 3 48 1205^ 603
- 4 36 904 4S2
- Dans le dernier exemple, il y a quatre stations distantes de 36 kilomètres et l’on a employé le système à trois fils avec rails compensateurs. La pression électrique est celle que l'on emploie actuellement dans nos tramways électriques, mais elle est beaucoup plus basse que celle qui est nécessaire pour ce genre de travail, et il est facile de prendre le second exemple donné, correspondant à deux stations distantes de 72 kilomètres et exi géant avec le système à trois fils environ 900 volts. Il faut remarquer que j’ai posé comme condition qu’il faut faire circuler des unités à de très courts intervalles. Ces conditions sont absolument nécessaires si nous considérons le transport à longue distance par l’électricité. Elles caractérisent pour ainsi dire les chemins de fer élevés et doivent s’appliquer lorsqu’il s’agit des voyages suburbains.
- 11 n’est pas possible, au point de vue commercial, d’actionner d’une station fixe des grandes unités sur de longues distances à des intervalles longs et irréguliers.
- Le système que je viens d’exposer n’est pas seulement possible, mais est applicable, et il révolutionnerait la manière de voyager.
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- FAITS DIVERS
- Le sénat de Washington délibère actuellement sur une demande d’exploitation d’un câble entre San-Francisco, Hawaï, Samoa et le Japon. Le capital d’exploitation s’élèverait à 12 millions de dollars, et la société demanderesse sollicite du gouvernement des Etats-Unis une subvention annuelle de 240 000 dollars pour lé terme de quinze années.
- Le directeur de l’observatoire du Pic du Midi a fait exécuter à Tarbes les expériences de paragrêles recommandées par Arago. Il paraît qu’on a planté un certain nombre de perches plus ou moins écartées, et sur le sommet desquelles des chapeaux métalliques ont été plantés, puis mis en communication avec le réservoir commun.
- Nous avons le regret de dire que ces expériences sont superflues et que l’inefficacité des paratonnerres comme para-grêles vient d’être établie par les résultats des observations faites le 21 septembre, à Paris. En effet, il est tombé une grêle assez intense sur une partie de la ville, et les environs de la Tour Eiffel figurent au nombre des parties qui ont été grêlées.
- L’insiitut d’optique de Munich construit actuellement un 'microscope dont le grossissement maximum sera de 16000 diamètres. L’éclairage, fort difficile à obtenir, sera fourni par une source électrique de lumière dont l’intensité ne devra pas être moindre de 12000 bougies. Les radiations lumineuses et calorifiques de même réfrangibilité se concentrant au même foyer, il en résulterait un échauffement de l’appareil qui altérerait la mise au point et par conséquent la netteté de l’image.
- Pour combattre cet inconvénient, l’appareil sera refroidi par un courant gazeux d’acide carbonique provenant d’un réservoir renfermant ce corps à l’état liquide : un dispositif électrique, dont le fonctionnement dépendra de la dilatation du métal du microscope, ouvrira ou fermera l’orifice d’échappement de l’acide gazeux.
- Les tentatives faites par M. Janssen pour établir un observatoire sur le sommet du Mont-Blanc n’ont pas été jusqu’ici couronnées de succès. Les sondages exécutés avec tant de peine par M. Himfel n’ont point encore permis d’atteindre la roche nécessaire à la solidité des fondations.
- Plusieurs journaux influents, notamment le Figaro et le Petit Journal, ont publié des articles dans lesquels on cherche à établir que l’observatoire établi par M. Vailot à un niveau inférieur de 400 mètres suffit très bien.
- Ce n’est point ici le lieu d’examiner, s’il en est ainsi au point de vue astronomique ou météorologique, mais nous devons dire qu’au point de vue électrique il est désirable qu’on établisse l’observatoire sur le point culminant de toute la chaîne des Alpes. Nous pouvons ajouter que l’importance des déterminations à faire est telle qu’elle suffit pour légitimer à elle seule tous les sacrifices qu’on pourrait avoir à faire pour réaliser le plan du célèbre directeur de l’observatoire de Meudon.
- D’après ce que nous lisons dans les journaux électriques d’Angleterre, nous apprenons qu’il s'est formé de l’autre côté de la Manche, un syndicat dans le but d’exploiter les propriétaires français, en achetant à vil prix une multitude de chutes d’eau situées dans des endroits écartés dés centres industriels et agricoles, mais qui grâce au transport à distance de la force, peuvent être utilisées d’une façon sérieuse.
- Nous engageons vivement les journaux de toutes les opinions à propager cette nouvelle. Suivant l’expression fort juste d’un de nos confrères, les chutes d’eau sont les rnines de charbon de l’avenir. Nous devons tâcher d’empêcher que ces mines de charbon inépuisables, et dont trop de gens s’obstinent encore à méconnaître l’importance servent de but à des spéculations. Mais ce qui ferait plus que tous les avis des organes de la publicité pour accélérer le mouvement d’utilisation de ces richesses nationales, ce serait de voir le gouvernement tirer parti de certains barrages qui mettraient à la disposition de l’industrie plusieurs centaines de chevaux.
- M. Mallet a exécuté le 13 septembre à Saumur une ascension fort intéressante, qui paraît prouver que les orages exercent à distance une attraction sur les aérostats. Vers cinq heures éclata un violent orage, qui dura environ une demi-heure, et pendant lequel l’aéronaute eut beaucoup de mal à maintenir son ballon.
- Voyant, vers six heures, que l’orage était passé et qu’il s’éloignait rapidement, M. Mallet crut pouvoir exécuter son ascension. Mais à peine était-il en l’air qu’il s’aperçut qu'il marchait avec rapidité dans la direction de l’orage, qu’il rattrapait malgré lui, à six heures et demie, à 24 kilomètres du point de départ.
- L’air était noir, infecté de l’odeur d’ozone, on entendait de petites crépitations, de temps en temps on voyait des lueurs accompagnées de détonations. M. Mallet se hâta d’ouvrir la soupape et d’exécuter sa descente, qui eut lieu sans accident.
- La Pittsburg Réduction f'ompauy, de Pittsburg, et la Compagnie Cowles, deux compagnies américaines pour la fabrication électrolytique de l’aluminium, viennent, dit-on, de
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- baisser le prix de ce métal au minimum de 5,50 le kilogramme environ par quantités de 1000 kilogrammes au moins. Le gouvernement allemand aurait acheté récemment sur le marché 20 000 kilogrammes d’aluminium à ce prix, destinés à la transformation des ustensiles servant à l’alimentation des troupes : gamelles; tasses en fer blanc, etc.
- Un boutiquier de Richmond, ne sachant comment se débarrasser des mouches, a imaginé la combinaison suivante : des fils métalliques fins sont tendus sur un cadre en bois et reliés de deux en deux aux bornes d’une bobine de Ruhm-korff pouvant donner une étincelle de 6 millimètres. Les fils sont suffisamment espacés pour que l’étincelle ne jaillisse pas entre eux, mais lorsqu’une mouche ignorante vient s’y poser, elle est soumise ipso facto à une électrocution irrésistible.
- A Lung-Tchao, dans la province de Hunan (Chine), 20 000 Chinois se sont rassemblés, ont brûlé 10 000 po-, teaux télégraphiques, et ont chassé jusqu’à la frontière les ouvriers employés à la construction des télégraphes.
- Parmi les exemples d’un rapide développement de transport de la forcé par l’électricité, nous devons citer ce qui se passe à Colombia, dans la Californie du Sud. La compagnie des eaux a accordé une force de 400 chevaux à une compagnie de lumière électrique, et 400 autres à une compagnie de tramways. Enfin, elle est en marché pour la concession d’une force de 500 chevaux destinée à une filature établie à quelque distance.
- La Suisse, d’après ce que l’on nous rapporte de différents côtés, offre également un nombre considérable d’exemples saillants de la transformation que subissent les pays les plus pauvres lorsqu’on les vivifie à l’aide des trésors d’énergie dont la nature les a dotés, et qui leur donne à peu près gratis la lumière, la chaleur et le mouvement.
- Le service technique de la direction des postes et télégraphes a procédé cette année à la vérification des paratonnerres établis par la maison Mildé, sur le palais du Troca- ' déro, l’Ecole nationale des sourds-muets et l’Ecole nationale d’agriculture de Grignon. Il est résulté de cette inspection: que la résistance électrique, déterminée à l’aide des appareils, en usage pour les opérations de ce genre, n’a atteint qu’une valeur inappréciable, et les prises de terre ont été trouvées en parfait état de conductibilité.
- Les conclusions des rapporteurs ont été unanimes pour déclarer que Ce système de protection ne laisse rien à dési-
- rer. Il est du reste basé sur l’application rigoureuse des instructions de l’Académie des sciences. L’inventeur profite de toutes les descentes d’eau pluviale, de toutes les canalisations métalliques qui pénètrent dans le bâtiment, pour empêcher les variations de potentiel qui pourraient se manifester au-dehors de pénétrer dans l’intérieur de la construction. En un mot, lè bâtiment préservé offre au point de vue électrique une analogie complète avec la cage de Faraday. Les conducteurs employés sont de larges rubans de cuivre appliqués sur les faces extérieures du bâtiment, les grandes tiges sont abolies et les plaques de terre ont la plus grande surface possible.
- Tous les producteurs de graines de betteraves qui s’occupent de son amélioration pour la production du sucre, ont éprouyé, dit la Revue industrielle, la pénible impression de voir que malgré tous les soins apportés à faire la sélection des mères à graines ils n’obtenaient qu’une descendance ne représentant leurs auteurs que dans une faible proportion ; frappé de ces inconvénients, M. Delétrez a étudié les résultats qu’on pourrait obtenir par la plantation des yeux détachés du collet de betteraves choisies, et il a reconnu que les graines qui én étaient issues, venant de gros ou de petits glomercules, produisaient également dès racines ayant entre elles des dissemblances dans leur teneur en sucre, que de plus elles présentaient des signes d’atrophie qui certainement ne pourraient que se développer chez les générations suivantes.
- Ces observations ont conduit M. Delétrez à penser que la fécondation imparfaite était la cause principale, peut-être la seule, de la non conformité dans la descendance.
- En étudiant les effets de l’électricité sur les racines mères à graines, M. Delétrez a constaté qu’elles étaient favorablement influencées par un courant électrique, qu’en les y soumettant au moment où elles ont acquis le commencement du développement de force qui leur est nécessaire, leur énergie vitale augmente, leurs organes sont excités, leur stigmate se développe, et qu’ainsi favorablement influencées elles sont plus aptes à produire une génération possédant les qualités qui avaient déterminé leur choix.
- Parmi les établissements que nous devons envier à l’An'3 gleterre, est la barge que MM; Woodhouse et Rawson ont établie dans la Tamise pour remplir les accumulateurs des bateaux électriques dont le nombre va en croissant. Malheureusement il n’en est pas ainsi sur la Seine, et nos canotiers parisiens les plus progressifs en sont encore à la vapeur engendrée avec plus ou moins de frais par des chaudières plus ou moins perfectionnées.
- La barge de M. Woodhouse est à elle seule un établisse-
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- ment complet. Il s’y trouve jusqu’à la chambre meublée pour le logement du gardien. Les mesures sont prises pour que plusieurs bateaux puissent se remplir simultanément. L'indifférence de nos compatriotes est d’autant plus- difficile à comprendre que c'êst probablement à Paris qu’ont eu lieu les premières expériences de navigation électrique dans les bassins du Palais des Champs-Elysées, lors de la célèbre Exposition d’électricité de 1881. La démonstration était faite sur une échelle modeste mais suffisante, car elle a profité, paraît-il, à tous les pays civilisés, sauf à celui qui l’a donnée.
- L’accident suivant est arrivé sur le chemin de fer électrique de Portrush : deux voitures se mouvant dans la direction opposée furent sur le point de se rencontrer, lorsqu’une dame prise dé peur sauta sur la voie et par suite reçut des blessures assez sérieuses. Les conducteurs eurent cependant le temps d'arrêter leurs voitures à temps et d'éviter ainsi une collision.
- On construit en ce moment à Kiew le premier chemin de fer électrique russe; l’installation est faite par la Société électrique de Berlin.
- Les inventeurs américains, non contents d’avoir imaginé un allume-cigare électrique, viennent de réaliser un éventail électrique dont tous les mouvements sont faits par le courant électrique. H suffit d’appuyer sur un bouton pour que la personne puisse s'éventer sans aucune fatigue, un moteur minuscule faisant tourner les branches.
- Il est question d’ouvrir une exposition d’électricité à Glasgow, pendant l’hiver prochain.
- La question du chauffage par l’électricité revient périodiquement; on sait que pour chauffer des résistances il faut dépenser de si grandes quantités d'énergie que ce chauffage est très onéreux. II y a déjà longtemps que l’on a proposé ce moyen pour faire cuire des œufs, etc. Une autre application assez ingénieuse que l'on a pu voir, paraît-il, dans certains bars, consistait à chauffer par ce moyen les cuillers destinées à agiter les grogs dont nos voisins d'outre-Manche et d’outre-mer font une si grande consommation; on pouvait maintenir ainsi le mélange à la température désirée.
- On connaît aussi les applications ingénieuses du fer à repasser; on peut disposer ces appareils comme des transformateurs dont les secondaires seraient fermés sur eux-mêmes. M. Gutman paraît avoir repris cette idée pour imaginer des
- chaufferettes dont la chaleur serait engendrée par le couran* électrique.
- L’année 1891 est le centenaire de la naissance de sir William Snow Harris, médecin anglais originaire de Plymouth, à qui l’on doit la publication d’un ouvrage spécial intitulé : On tbe Nature of Tbunderstornay et la combinaison d’un paratonnerre adopté par l’Amirauté britannique.
- On a peu d’exemple d’un système de protection aussi parfait, Un genre de sinistres maritimes très commun avant ses travaux, comme le démontrent les enquêtes faites devant le parlement britannique, a disparu d’une façon à peu près complète de l’histoire maritime.
- Ce savant était assidu aux séances de l'Association britannique, et on trouve dans les rapports de cette société savante un grand nombre de mémoires qui lui sont dus sur différentes questions météorologiques.
- En reconnaissance des services qu’il avait rendus, la Société royale, dont il était membre, lui décerna la médaille Copley. La reine d’Angleterre le créa chevalier en 1847, et l'empereur de Russie lui fit cadeau d’un magnifique vase en malachite.
- Éclairage Électrique
- On vient d’inaugurer récemment à Détroit le nouveau tunnel placé sous la rivière Sainte-Claire, dont nous avons récemment annoncé l'ouverture. A cette occasion, les anciens militaires ayant servi dans les rangs de l’armée américaine ont tenu leur réunion annuelle. On a disposé en six jours une illumination décorative remarquable constituée avec de la lumière électrique par incandescence. L’écusson national avait 16 mètres de hauteur et 5 mètres de large. L’aigle aux ailes étendues, les drapeaux, les canons avaient été dessinés en employant des incandescences bleues, blanches, rouges et vertes. Les mots de l’inscription placée au-dessous avaient 2 mètres 30 de hauteur et se composaient de 600 incandescences transparentes. [L'inscription G. R. A. (great republi-can army) était formée de lettres de 4 mètres de haut en incandescences tricolores. Au-dessous se trouvait une ancre qui avait employé 100 lampes, et une tête de cheval également de 100 lampes.
- Trente ouvriers avaient travaillé pendant six jours pour disposer cette inscription monstre, dans laquelle on avait employé près de 1000 kilogrammes de fil de cuivre.
- L'Association nationale américaine de lumière électrique tient cette année sa session à Montréal, où a lieu également une exposition d’électricité. A cette occasion le Western Electrician publie le dessin de la salle des machines de l’éclairage de la gare centrale.
- Il y a trois moteurs, l’un de 100 chevaux, l’autre de 65 et
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- le troisième de 35. L'édifice possède 600 incandescences et un certain nombre de lampes à arc.
- L'imprimerie de la Galette de Montréal a deux machines, l’une de 150 et l’autre de 100 chevaux, consacrées exclusivement à son éclairage. La machine pour le service de l’imprimerie, qui est parfaitement indépendante et d’une force de 130 chevaux, peut suppléer au service, si. le besoin s’en fait sentir. L’établissement ne consomme que 500 incandescences, mais il est également « station cèntrale » et il fournit dans le voisinage environ 800 lampes.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’administration des postes et des télégraphes vient de mettre en service la ligne téléphonique de Paris à Honfleur, de Rouen à Honfleur et de Trouville à Honfleur. La taxe de conversation est de 1 fr. 50 pour la première, et de 30 centimes pour les deux autres.
- La compagnie The Western and Bra fi liait Telegraph C’, qui avait fait doubler, il y a quelque temps, le câble de Rio Grande do Sul à Montevideo (350 milles marins), vient aussi de doubler les câbles de Pernambouc à Bahia (422 milles), de Bahia à Rio-de-Janeiro (801 milles) et de Rio-de-Janeiro à Santos (226 milles). La longueur totale du réseau sous-marin de cette compagnie s’est donc accrue de 1799 milles nautiques de câbles.
- D’après les Hamburger Nachrichten, un nouvel appareil à signaux pour télégraphier en mer a été récemment introduit dans la marine allemande. Cet appareil était déjà employé dans d’autres marines, notamment dans la marine anglaise; il a été du reste notablement perfectionné et simplifié à la suite de plusieurs années d’expérience.
- L’appareil à signaux, nommé aussi sémaphore, ne se compose que d’un petit mât portant à sa partie supérieure deux ailes mobiles, tandis que l’appareil primitif avait quatre ailes ou signaux d’alarme de ce genre.
- U y a en outre, à mi-hauteur du mât, une troisième aile un peu plus courte : c’est l'indicateur. Quand on est pour se seivir du sémaphore, on placé cette aile courte horizontalement tournée vers la droite, afin que le récepteur sache nettement où est la droite et où est la gauche.
- La manière de se servir de l’appareil est simple : il suffit de convenir que chaque position des bras à signaux représente une lettre, que les lettres seront lues les unes après les autres par le récepteur. Les sept premières lettres de A à G, ne sont indiquées que par un bras. Pour A ce bras est dirigé verticalement par en haut; pour B à droite et en haut; pour C horizontalement à droite, etc., tandis [que la seconde aile
- pend le long du mât. Les autres lettres de l’alphabet sont indiquées d'une façon analogue par les deux bras. Les lettres de A à K représentent les nombres de 1 à 9 et à o. Certains signes da lettres ont également des significations spéciales : par exemple, le signe de N fait tout seul par le récepteur indique que l’on n’a pas compris.
- Un système de signaux analogue consiste également dans l’emploi des bras humains : on se sert aussi de petits drapeaux que l’on tient dans les mains. Il est évident que ces signaux ne peuvent être employés que pour de courtes distances et qu’ils ne dispensent pas des signaux que l’on fait au moyen de drapeaux que l’on hisse au haut des mâts soit isolément, soit deux par deux, soit trois par trois, etc., pour pour représenter des lettres, des nombres, des syllabes, des noms, etc. Toutefois le système des sémaphores est plus simple, et il y a avantage à l’employer quand la distance le permet.
- Il est depuis longtemps question de rattacher l’île Maurice au réseau télégraphique universel. Une colonie britannique ayant près d’un demi-million d’habitants ne peut rester indéfiniment privée de communication directe avec la mère patrie que les traités de 1815 lui ont imposée.
- La ligne directe irait à Mozambique, en traversant l’île de Madagascar, mais notre protectorat bénéficierait naturellement des communications ainsi ouvertes. Le gouvernement britannique ne l’entend pas ainsi. La Galette de Londres vient de publier l’annonce de l’adjudication de la ligne projetée, qui passera par les Seychelles, et de là ira soit à Mon-baza, soit à Zanzibar.
- Le développement du câble sera au moins double, et les recettes probables réduites d’au moins moitié, mais l’isolement de Madagascar persistera.
- L’administration britannique a fait remarquer, en provoquant les offres, qu’elle ne se considère pas comme obligée d’accepter la soumission la plus avantageuse au point de vue financier.
- On doit, de plus, remarquer que l’on demande deux soumissions distinctes, une pour l’hypothèse d’une exploitation directe par le gouvernement, et une pour l’exploitation par les constructeurs, avec un cahier des charges et une subvention annuelle.
- Quelle que soit la solution adoptée, ces circonstances attirent forcément l’attention du gouvernement français sur la nécessité de faire lui-même ce que le gouvernement britannique n’a pas voulu faire avec lui, préférant payer plus cher une ligne qui vaudra beaucoup moins, et à laquelle une ligne directe par Madagascar ferait une concurrence terrible.
- Imprimeur-Gérant : V.Noky.
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XL.lt) SAMEDI 10 OCTOBRE 1891 No 41
- SOMMAIRE. — Les procédés en usage à Chelsea; Frank Géraldy. — Machine à influence de Wimshurst; G. Pellissier. — Etude sur la variation de la force électromotrice des piles avec la pression;.Henri Giibault. — L’enquête sur le tramway tubulaire souterrain à traction électrique; C. Carré. — Chronique et revue de la presse industrielle : Le timbreur élec-trique de M. Randall. — Pile thermo-électrique Gouraud. — Appareil pour désaimanter les montres. — Amorce électrique Morris. — Blanchiment électrolytique Kellner. — Perfectionnements à la turbine Parsons. — Projet de chemin de fer électrique à grande vitesse entre Vienne et Budapest, de M. Zipernowsky. — Revue des travaux récents en électricité ; Sur la température des fils parcourus par des courants électriques et sur leur coefficient de conductibilité externe, par M. Cardani. — Recherches sur les oscillations électriques de Hertz, par M. Grimaldi. — Sur une dynamo unipolaire, par M. Nicola Tesla. — Faits divers.
- LES PROCÉDÉS EN USAGE A CHELSEA
- Dans presque toutes les exploitations, de quelque nature qu'elles soient, il faut que certaines opérations soient réalisées au moment où certains faits se produisent. ; sur les chemins de fer il faut que la voie soit fermée quand un train vient de passer,* rouverte quand il doit passer ; dans les filatures il faut que le métier soit arrêté quand un fil casse, et cent autres exemples que chacun trouvera aisément. II y a deux moyens d'arriver à cette succession : d’une part, l’intervention d’un agent humain qui met en jeu les appareils suivant qu’il y a lieu; de l’autre un mécanisme mis en jeu par le premier phénomène, qui de lui-même réalise les opérations dans l’ordre voulu. Lequel vaut mieux ? C’est la question toujours pendante de la surveillance directe et de l’automaticité : elle n’est pas résolue et ne le sera sans doute jamais, car elle ne paraît pas avoir de solution générale, mais dépendre des différents cas qui peuvent se présenter.
- Elle a été particulièrement posée depuis les développements de l’électricité. Celle-ci est en effet par excellence l’agent avertisseur précis, instantané; en même temps elle peut mettre en jeu très rapidement et à un moment exactement indiqué des mécanismes très complexes, elle
- peut les arrêter, développer à la demande des efforts et des puissances très notables; elle est actuellement l’agent très prédominant dans les applications nombreuses et diverses de l’automaticité.
- Il est naturel d’appliquer ces propriétés de l’électricité à son propre usage et d’opérer électri-quemement les manœuvres de l’industrie électrique. 11 est généralement possible, et même assez facile, grâce aux admirables qualités de l’agent électrique, d’imaginer les appareils nécessaires. Cette industrie semble donc devoir être le terrain privilégié de l’automaticité.
- Beaucoup de personnes estiment pourtant qu’il n’est pas prudent de trop céder à cette tendance bien que très tentante, et qu’il faut encore ici comme en toute industrie examiner les cas un à un et ne se décider qu’à bon escient. 11 faut surtout, disent ces personnes pratiques, se souvenir sans cesse de la maxime qu’aimait à répéter Robert Stephenson : « Défiez-vous extrêmement des choses trop ingénieuses ».
- La Société de Cheisea nous paraît avoir fait peu de cas de cet aphorisme ; l’automaticsié y règne en maîtresse absolue, ainsi que nous -allons le montrer. La Lumière Électrique a déjà donné (*) une description succincte des installations faites
- (’) La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 33.
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- par cette société ; nous allons la reprendre rapidement, en la complétant au point de vue qui nous occupe.
- La distribution d'électricité de Chelsea est fondée sur le même principe qu’a appliqué à Paris la Société Popp ; disons de suite que la compagnie anglaise est la première en date. Le procédé repose comme on sait sur l’emploi des accumulateurs ; ils doivent pour l’économie être chargés au moyen de courants de haute tension, les machines travaillant une grande partie de la journée, et être déchargés à basse tension pour se conformer aux conditions nécessaires à la distribution. On est donc conduit à charger en série et distribuer en dérivation. Dans le cas de la Société Popp la disposition est simple ; on a constitué des stations distributrices en nombre suffisant pour qu'en les embrochant en série on obtienne une tension totale assez élevée pour réaliser une charge économique ; il suffira ensuite de séparer ces stations et de mettre la ou les batteries de chacune d’elles sur le réseau sans les modifier.
- A Chelsea il en est autrement; il y a seulement cinq stations distributrices ; si on y dispose des batteries montées à la tension de ioo volts, convenable pour le service, en les ajoutant on n’obtiendra que 500volts; à cette tension, pour fournir en chargeant la quantité d’énergie nécessaire, il faudrait faire passer des intensités élevées et par suite établir de gros câbles, ce qu’on veut éviter. 11 faut élever la tension de charge : pour cela chacune des batteries en service dans les stations reçoit deux accouplements ; pendant la charge, elle est divisée en cinq groupes de 55 éléments chacun associés en série et donnant ensemble 5oo volts environ ; pour la décharge, ces cinq groupes sont découplés et mis en quantité; ajoutez que chaque station possède deux batteries distinctes qui sont chargées successivement et associées ensuite en quantité. 11 y a donc en réalité dix groupes d’éléments à manier.
- La manœuvre comprendra deux séries d’opérations : pbur la charge on mettra d’abord dans toutes les stations cinq groupes en série, les cinq autres restant en quantité sur la distribution. Les batteries ainsi formées seront mises sur la ligne de charge en série : elles seront chargées du poste central au moyen de machines dynamo également disposées en série de manière à obtenir le potentiel nécessaire. Lorsque l’une des batteries est chargée, elle doit sortir du circuit ; les cinq grou-
- pes qui la composent sont en même temps découplés, réaccouplés en quantité, et la batterie mise sur le circuit de distribution.
- La batterie sortante sera immédiatement remplacée par les cinq autres groupes du même poste placés également en série, et formant une deuxième batterie : lorsque celle-ci sera chargée, elle sortira à son tour du circuit, sera subdivisée, remise en quantité et accouplée à la première sur le circuit de la distribution. 11 sera alors nécessaire de diminuer le voltage à la station centrale puisqu’il y a une batterie de moins dans la série en charge.
- Pour la décharge il faut régler le voltage de manière que les deux batteries donnent ensemble la tension nécessaire, et en même temps qu’elles se déchargent à peu près également.
- Toutes ces opérations se font à Chelsea au moyen d’appareils automatiques.
- Examinons la charge d’abord. L’appareil essentiel est un commutateur à balancier ; chaque batterie de cinq groupes en possède un. Cet appareil est muni de contacts formés par des godets remplis de mercure, au nombre de six de chaque côté, auxquels sont reliés les groupes d’accumulateurs et les lignes.
- Lorsqu’il basçule à gauche les groupes sont en série et sur la ligne de charge; lorsqu’il bascule à droite, ils sont èn quantité et sur le réseau de distribution. Ce mouvement est obtenu par l’action de solénoïdes puissants mUnis de contacts plongeants attachés aux deux bras du commutateur. Le solénoïde qui met dans la position de charge est conduit de la station centrale non pas directement, les courants à transmettre seraient trop puissants, mais au moyen d’un relais qui met ce solénoïde en relation avec les batteries. 11 agit donc au commandement du conducteur de la station centrale, et c’est cet agent qui prend dans chaque station cinq groupes pour les mettre en série et en charge.
- Supposons maintenant la charge terminée, la batterie doit sortir du circuit ; pour reconnaître la fin de la charge on a choisi comme signe le dégagement de gaz ; un des éléments est donc mis en communication avec un gazomètre ; lorsque celui-ci est rempli, il s’élève et donne un contact, un deuxième relais agit, envoie le courant dans un solénoïde agissant sur l’autre bras du commutateur, celui-ci bascule et la manœuvre s’opère. Cela ne suffit pas : il faut que la batterie sortante
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- soit remplacée par la deuxième : l’opération a lieu de la même façon; le premier commutateur, en basculant du côté de charge, donne un contact, met en jeu le relais du second commutateur; celui-ci bascule à son tour du côté charge. Lorsque la deuxième batterie est remplie son gazomètre l’indique, son commutateur se renverse de nouveau et l’opération est complète. Tout reste en état jusqu’à nouvelle intervention de la station centrale.
- . Tout cela est passablement compliqué; il y faut ajouter quelque chose cependant. Au moment où un commutateur se renverse, il doit quitter une série de contacts avant de rencontrer l’autre, sans quoi il mettrait les éléments en court circuit; le courant est alors rompu ; on évite ce défaut en disposant une résistance de charbon qui s’introduit dans le circuit pendant le mouvement de bascule et en sort lorsque le commutateur est à fond dans l’un ou l’autre sens.
- Nous avons dit que le potentiel à la station centrale devait être réglé suivant le nombre de batteries mises en charge : pour simplifier, on a établi autant de machines que de stations ; on fait donc entrer et sortir une machine en même temps que la station correspondante. Cette manœuvre, d’apparence simple, doit s'opérer un jour automatiquement; jusqu’ici on semble la faire à la main. Elle n’est pas d’ailleurs sans difficultés ; quand on arrête une machine, il faut d’abord supprimer son champ magnétique ; elle est alors traversée parle courant, étant encore en mouvement mais inactive électriquement; on dit que cela est sans inconvénient ; théoriquement cela se peut, pratiquement pas tout à fait; que ce soit en raison du magnétisme rémanent ou pour autre cause, le fait est que cette manœuvre donne le plus souvent lieu à de fortes étincelles qui détériorent assez vite les collecteurs.
- D’ailleurs, pour le réglage des pièces, il faut toujours modifier par degrés les champs magnétiques, la force électromotrice des batteries variant naturellement avec leur état de charge : cette modification s’obtient à la main, à l’aide de rhéostats.
- Cette remarque nous ramène au réglage des batteries dans les stations.
- 11 faudra, comme dans toutes les distributions, maintenir le potentiel constant sur le réseau. Comme dans tous les systèmes, on connaîtra ce potentiel au moyen de fils de conlact reliant la
- station au point à surveiller. Ces fils aboutissent à un voltmètre formé d’un solénoïde. Le noyau de cet appareil oscille entre deux contacts: si le potentiel est normal il ne touche aucun d’eux; s’il varie, le noyau vient toucher au-dessus ou au-dessous ; il fait alors, au moyen d’un relais, agir un appareil qu’on nomme step-by-step device, c’est-à-dire mot à mot « appareil marchant pas à pas », qui introduit ou relie les éléments un à un. Nous n’avons pas de description suffisante de cet organe ; il doit être assez compliqué.
- 11 faut dire ici que le réglage ne se fait pas en retirant et introduisant des éléments dans la batterie active, mais au contraire en introduisant ou retirant des éléments agissant en sens inverse par force contre-électromotrice : l’avantage de ce système est, dit-on, que les éléments de la batterie sont toujours tous également chargés. Cela est vrai, mais les éléments de force contre-électromo-trice ne sont pas dans le même cas; ils sont dans de mauvaises conditions de travail et doivent nécessairement souffrir.
- Nous devons faire avec ces appareils la même remarque qu’avec les premiers; le dispositif général, déjà compliqué, entraîne toujours des organes accessoires pour le compléter ou le corriger.
- Dans celui qui nous occupe, on a reconnu que le voltmètre solénoïde était très influencé par les variations de température; on lui a adjoint un correcteur. C’est un petit charbon formant résistance traversé par le courant et plongeant dans un tube plein de mercure; ce tube est en relation avec un vase fermé plein d’afcool. Si la température s’élève, la dilatation de l’alcool élève le mercure et diminue la longueur du crayon que le courant doit traverser. La résistance extérieure diminue alors, tandis que la résistance du solénoïde s’accroît par suite de réchauffement; la somme demeure sensiblement constante.
- Nous avons dit qu’il faut encore un réglage; la pratique des accumulateurs apprend que deux batteries d’un même nombre d’éléments mises en quantité s’équilibrent généralement mal : l’une débite plus que l’autre; il faut les régler.
- On obtient ce résultat à l’aide d’un commutateur à balancier sollicité par deux solénoïdes dont chacun est traversé par le courant d’une des batteries; s’il y a une différence de plus de io o/o,
- . l’un des solénoïdes l’emporte, le commutateur bascule, l’appareil régleur step-by-step est mis en
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- jeu par un relais et abaisse le potentiel de la batterie qui débite trop en y introduisant un ou plusieurs éléments de force contre-électromotrice.
- A ces organes, il taudrait ajouter les appareils de mesure, les appareils de sécurité; nous n’.en parlerons pas, ils ne présentent rien de spécial.
- Voilà un ensemble de combinaisons qui montre une étude bien faite par un esprit ingénieux ; est-ce la meilleure solution? En général, l’automaticité présente cet avantage qu’elle diminue les frais d’exploitation, les remplaçant par des dépenses de premier établissement qui sont sensiblement moins lourdes ; il y a donc un avantage de principe à s’en servir.
- Nous voyons cependant que les ingénieurs de la Société Popp, appliquant à Paris le système général employé à Chelsea, n’ont pas adopté ces combinaisons mécaniques; ils ont mis a chaque station un surveillant qui opère les manœuvres lorsqu’il le faut.
- Je n’hésite pas à penser qu’ils ont eu raison, et cela pour deux motifs.
- Le premier, c’est que l’automaticité n’est réellement utile que lorsqu’elle est arrivée à un degré très grand de sécurité; il faut que les appareils soient robustes, fonctionnent sans aucun raté, d’autant que la faute, si elle se produit, reste quelquefois inaperçue et,, en tout cas, ne peut être réparée. Les appareils de Chelsea, pour ingénieux qu’ils soient, ne donnent pas la sensation d'une sécurité complète; on reste intérieurement convaincu qu’ils doivent être sujets à incertitude et demander une sérieuse surveillance. Dans ce cas, le but n’est plus atteint ; s’il faut un agent pour surveiller les appareils, l’exploitation n’est plus simplifiée : autant et même mieux vaut le charger directement de la manœuvre.
- Le second motif est le suivant; quand on fait usage des accumulateurs comme organe essentiel d’une distribution, leur rendement devient un élément important de l’économie générale ; la recharge doit être faite avec une exacte proportion. Nous avons dit déjà à cet égard qu’aucun phénomène physique ne paraissait donner d’indications complètes ; ce qu’on a fini par trouver de meilleur est de mesurer la quantité débitée et de calculer la quantité rendue en proportion ; le dégagement de gaz est un indice assez inégal et trompeur, d’autant plus que tous les éléments ne se chargent pas également à la fois; il y a donc
- lieu de craindre que le rendement du système ne soit pas remarquable. Nous sommes confirmé dans cette idée par un chiffre que donne la Société elle-même; elle brûle n livres anglaises, soit 4,98 kilog. de charbon par kilowatt distribué ; ce rfest pas un chiffre bien bas; on fait journellement aussi bien et mieux avec d’autres systèmes.
- 11 faut encore remarquer que cette disposition a pu s’appliquer parce que la distribution est relativement simple; il y a cinq stations seulement et il semble que chacune d’elles n’ait qu’un seul réglage de potentiel ; serait-il possible de persister dans cette voie avec huit ou dix stations ayant chacune sept, huit feeders et plus demandant chacun un réglage spécial?
- Conclusion, ne pas oublier la maxime de Ste-phenson : « 11 faut se défier de ce qui est trop ingénieux. »
- Frank Géraldy.
- MACHINES A INFLUENCE
- DE WIMSHURST.
- Les machines à influence ont pris dans ces derniers temps une grande extension; elles tendent de plus en plus à remplacer, dans les laboratoires, les anciennes machines à frottement; la thérapeutique s’en est emparée, en concurrence avec les bobines d’induction, et l’on a pu même les appliquer dans les moteurs à gaz à l’inflammation du mélange explosif.
- Cette expansion est due aux qualités remarquables des machines nouvelles : grand débit, auto-excitation rapide et sûre, fonctionnement par tous les temps, absence totale d’inversion et d’extinction pendant la marche, et enfin à leur prix peu élevé.
- La machine de Wimshurst peut être facilement construite, à peu de frais, par un amateur intelligent.
- La coupe de la machine (fig. 1) avec les dimensions nous dispensera de grands détails.
- Le bâti se compose d’un cadre rectangulaire en acajou de onr,45 X om,5o. Les poulies F, G, les montants H K, LI, et les manchons DE sont du même bois. Les axes K L, H et 1 sont en acier poli.
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- La disposition indiquée sur la figure i permet de ne pas percer le centre des plateaux; ceux-ci sont en verre à vitre ordinaire, bien uniforme d’épaisseur et le plus blanc possible; ils ont 45 centimètres de diamètre et sont soigneusement vernis à la gomme laque sur les deux côtés. Pour les fixer sur les manchons, on les place sur un dessin de même dimension tracé sur du papier, afin de pouvoir coller bien au centre une rondelle de fort papier d’emballage du même diamètre que le manchon (1).
- AB
- Fig. i. — Machine de Wimshurst. Coupe.
- On laisse sécher à la lumière du soleil pendant une heure ou deux, puis on colle les manchons sur le papier.
- Les manchons sont percés à leur extrémité la plus étroite, exactement à leur centre, d’un trou rond qui va presque jusqu’à l’autre bout; dans ce trou on introduit à frottement dur un tube de cuivre poli dont le diamètre intérieur correspond
- (!) On emploie pour cela la composition suivante :
- Farine.................... a cuillerées.
- Epu........................ ioo grammes.
- Bichromate de potasse.... 7 —
- La farine et l’eau sont d’abord mélangées et le mélange chauffé jusqu’à l’ébullition. On le verse alors en tournant sur le bichromate qu’on a réduit en poudre.
- Cette composition doit être conservée dans l’obscurité.
- exactement au diamètre extérieur de l’axe en acier.
- Pour que cette disposition donne de bons résultats, il faut que les trous H 1 soient parfaitement en ligne droite avec les axes dans le prolongement l’un de l’autre; ces derniers doivent être maintenus par des vis qui traversent le bois et dont les pointes les pressent fortement.
- Les conducteurs diamétraux sont placés sur le prolongement extérieur des tiges d’acier qu’on termine, pour le coup d’œil, par des boules en cuivre.
- Les secteurs ont la forme représentée en S; il est bon de placer en leur milieu un renflement sur lequel frottent les balais, pour éviter la métallisation des plateaux ; on les colle avec le vernis à la gomme laque.
- Pour que les disques de verre ne viennent pas frotter l’un contre l’autre, on colle au centre de leur face intérieure des rondelles 0,0' en ébo-nite, de i millimètre d’épaisseur environ.
- Les peignes et l’excitateur sont disposés comme à l’ordinaire.
- C’est en 1883 que M. Wimshurst décrivit pour la première fois sa machine; depuis cette époque, de nombreux modèles ont été établis. Un des meilleurs est celui que construit M. Ducretet et dont la figure 2. représente l’aspect général. Les machines de ce genre donnent une longueur d’étincelles égale à la longueur du rayon des plateaux; le débit est très grand, mais serait, paraît-il, inférieur à celui des machines dé Holtz. On n’a cependant aucune donnée exacte à ce sujet.
- La figure représente deux machines accouplées en tension, comme on l’avait déjà fait pour les machines de Holtz; on peut les accoupler de même en quantité, suivant le principe des machines multiples, dont nous parlerons plus loin.
- M. Wimshurst a construit vers la fin de 1884 une machine monstre qu’on peut voir au musée de South-Kensington, à Londres, et qui est peut-être la plus grande machine à influence existant actuellement.
- Elle a 7' pieds (2,10 m.) de diamètre ; elle est du modèle ordinaire, les supports des plateaux diffèrent seuls par suite du plus grand poids à supporter : ils sont en chêne et ont la forme de V renversés; leurs sommets sont en bronze à..canon; ils servent de coussins à l’axe d’acier et portent une tige en ébonite à laquelle sont fixés les peignes et l’excitateur.
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- Les plateaux sont en glace de i centimètre d’épaisseur et pèsent chacun environ 127 kilos; les manchons d’entraînement ont 38 centimètres de longueur; ils sont en bronze et percés sur toute leur longueur pour tourner librement sur un tube d’acier de 7 1/2 cm. de diamètre; celui-ci dépasse aux deux extrémités, où il porte les conducteurs diamétraux.
- Les porteurs en étain, au nombre de 16 sur chaque plateau, ont 48 centimètres de longueur, sur une largeur moyenne de 4,2 cm., ce qui fait une surface totale de 0,6452 m2.
- M. Wimshurst a adopté pour les peignes de cette machine une disposition un peu différente de l’arrangement ordinaire, disposition qu’il a adaptée également aux machines à plateaux multiples.
- Au lieu d’être l’un en face de l’autre, les peignes sont avancés chacun dans Ja direction du mouvement de leur plateau respectif vers leur conducteur diamétral, ce qui présente, paraît-il, plusieurs avantages.
- La longueur des étincelles que cette machine peut fournir n’est pas connue; les plus grandes
- Fig. 2. — Machines de Wimshurst accouplées en tension.
- qu’on ait obtenues sont de 35 centimètres; l'atmosphère était très humide.
- Cette machine extraordinaire, très encombrante, d’un prix très élevé, n’est qu’une curiosité. Lorsqu’on désire un fort débit ou une grande longueur d’étincelle, on a recours aux machines à plateaux multiples.
- Le principe et la construction de ces machines sont à peu près les mêmes que dans les machines simples. Seulement, les conducteurs diamétraux ou porte-balais sont en deux parties et fixés moitié en bas, moitié en haut de la machine, sur des planchettes, comme l’indique la figure 3.
- Les peignes sont disposés en zigzag, comme nous l’avons déjà expliqué pour la machine de 7 pieds.
- La figure 4 représente la façon dont les plateaux sont montés par paire sur un même manchon.
- Une machine de huit plateaux de 70 centimètres de diamètre, montés sur le même axe et portant chacun 16 secteurs, donnait pour chaque tour de la manivelle six étincelles de 20 centimètres de longueur; on pouvait avec des condensateurs convenables obtenir des étincelles de 25 et 30 centimètres.
- Une machine de douze plateaux a pu donner des étincelles de 34 centimètres.
- On a construit aussi la machine de Wimshurst avec des cylindres de verre au lieu de plateaux; cette disposition est peu pratique.
- Nous nous arrêterons quelques instants sur deux dispositifs spéciaux imaginés parM. Wims-
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- hurst, parce qu’ils présentent un grand intérêt au point de vue théorique.
- Le premier appareil a été nommé par M. Wims-hurst Y Etincelant (the sparkling). 11 ne diffère de la machine ordinaire que par sa simplicité de construction et par l’absence complète de peignes et
- d’excitateur. Les plateaux de 30 centimètres de diamètre, armés d’un très grand nombre de secteurs, sont montés sur un même axe et mis en mouvement par les doigts, comme des totons; les conducteurs diamétraux sont disposés comme à l’ordinaire. Dès que les plateaux tournent, tout
- Fig. 3. — Machine à six plateaux.
- l’appareil s’électrise, étincelle et s’anime d’aigrettes.
- L’autre appareil est une machine ordinaire dont les plateaux sont d’une matière flexible : si l’on divise les plateaux en quatre secteurs, comme sur la figure 5, lorsque la machine marche, on voit les secteurs I et 111 s’attirer, les secteurs 11 et IV se repousser, ce qui prouve que les premiers sont
- électrisés en sens contraire et que les seconds sont de même signe.
- Ces deux observations sont capitales, car une d’elles prouve que les peignes et le système de décharge n’entrent en rien dans le jeu de la machine et l’autre indique la distribution électrique à la surface des plateaux, ce dont il faut tenir compte dans la théorie de la machine.
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- Cette théorie n’est pas bien connue; plusieurs essais ont été présentés.
- Différents auteurs, se basant sur ce que la machine s’éteint quand on met les peignes à la terre, ont fait jouer un rôle actif à ces organes dans les réactions électriques. Nous venons de voir que c’est à tort; nous indiquerons plus loin comment s’explique, selon nous, cette influence de peignes dans ce cas spécial.
- D’autres auteurs font servir les conducteurs diamétraux à l’échange des charges, ce qui ne saurait être, puisque ces organes ne sont pas isolés.
- Enfin, prenons unauteurqui ne fasse intervenir les peignes ni les porte-balais dans le sens que nous venons de dire. Voici la théorie qu’il propose (voir fig. 5) :
- « Quelle qu’en soit la cause, nous supposerons
- Fig. 4
- qu’une des moitiés o^Ajadu plateau A possède une petite charge positive et l'autre a Ago^, une charge négative. Sous l’influence de la première, chaque porteur B du plateau B recevra une charge négative en venant au contact de la brosse p; de même, sous l’influence de la charge négative du plateau A, les porteurs prendront, au conlact de la brosse pi, une charge positive. Les deux moitiés dans lesquelles le plateau A est divisé par son conducteur diamétral ont ainsi agi comme inducteurs pour former des charges électriques sur les deux moitiés analogues du plateau B. En retour, celles-ci vont agir maintenant comme inducteurs, pour déterminer sur les porteurs A du disque A des charges qui, si l’on tient compte du mouvement des plateaux, augmenteront les charges primitives. Les deux plateaux réagiront continuellement l’un sur l’autre comme nous venons de l’indiquer et augmenteront réciproquement le potentiel de leurs charges, suivant la loi de l'intérêt composé, jusqu’à ce que la limite fixée par
- les fuites soit atteinte. Le diagramme montre la distribution électrique finalement établie par les signes (-f-) ou (—) indiqués sur la figure (*). »
- Outre la difficulté qu’il y a d'admettre la distribution primitive supposée par l’auteur, le jeu de la machine est très imparfaitement expliqué ; il semblerait résulter du passage que nous avons souligné que les charges s’accumulent sur les porteurs, de nouvelles quantités venant s’ajouter aux anciennes, comme dans les multiplicateurs ordinaires.
- En réalité, la théorie des actions électriques en jeu dans cette machine nous semble différer com-
- Fig. 5
- plètement de celle des machines qui l’ont précédée.
- Celles-ci peuvent être, en effet, divisées en deux grandes classes :
- i° Les multiplicateurs,
- 2° Les machines arithmétiques.
- Dans les premières, on donne à une armature ou inducteur une charge initiale que le jeu de la machine augmente rapidement; les effets croissent en progression géométrique (duplicateurs de Bennet, de Nicholson, machines de Holtz, etc.).
- Dans les secondes, la charge initiale n’est pas entretenue par le jeu de la machine; les quantités d’électricité fournies croissent suivant les termes d’une progression arithmétique.
- p) Gray. Electrical influence machines, in-8", London, 1890.
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- Mais, dans tous les cas, la charge inductrice est maintenue sur un corps isolé.
- Dans la machine de Wimshurst, un même sec leur joue tour à tour le rôle d’armature et de porteur, et, dans une rotation complète, prend une charge positive, est mis à la terre, prend une charge négative, est de nouveau mis à la terre, pour reprendre une autre charge positive.
- La charge inductrice est détruite deux fois à chaque tour; il ne saurait donc y avoir accumulation dans le sens exact du terme.
- Voici comment nous pensons qu’on peut expliquer les réactions électriques de cette machine.
- Dans la figure 5, suivant la méthode de Bertin, les plateaux sont représentés comme les sections de cylindres concentriques; le cercle extérieur représente le disque antérieur; ses porteurs, que nous supposerons au nombre de 16, sont Au A2, ... A15, Ai6; son conducteur diamétral aa,. De même, le plateau postérieur est représenté par le cercle intérieur, ses porteurs par B1# B2... B15, B]0 et son conducteur diamétral par ppj.
- Les plateaux tournent, avec des vitesses égales, A, de droite à gauche, B, de gauche à droite, comme l’indiquent les flèches.
- La machine de Wimshurst est auto-excitatrice; mais on ne connaît pas bien l’origine de l’électrisation spontanée.
- Nous supposerons donc qu’un corps électrisé positivement est placé extérieurement à A1( en face de £(*); faisons tourner les plateaux et considérons le secteur Bj : il prendra, par influence, une charge négative et, continuant sa route, après un quart de tour, viendra en B5, induire sur le secteur A9, alors en contact avec 04, une charge positive; il viendra ensuite en B8, induira sur B2 en contact avec une charge positive et viendra en p! perdre à la terre sa charge négative.
- Dans son mouvement, Je secteur B2 viendra devant a et induira sur le secteur A en contact avec ce balai, une charge négative.
- Ce que nous venons de dire pour un des secteurs se répète pour tous, en sorte qu’après un tour complet tous les secteurs B]f B2... B7, Bs se-
- (*) La théorie doit, en effet, être indépendante de l’origine de l’électrisation spontanée, car nous verrons qu’une machine de Wimshurst qui n’a qu’un faible nombre de secteurs ne s’amorce pas spontanément et, en outre, on peut intervertir une machine de ce genre par l’influence d’une source étrangère.
- ront électrisés négativement, tous les secteurs B10, BJlP... B]5, Bj„ le seront positivement. Sur l’autre plateau, tous les secteurs A1/(, A,5... A3, Ai positifs, tous les autres AG, A7... An, A12 négatifs.
- Dans le quadrant supérieur 1, les charges sont donc de signe contraire; elles s’attirent. 11 en est de même dans le quadrant inférieur 111. Au contraire, dans les quadrants 11 et IV, les charges sont de même signe sur les secteurs en regard; elles se repousseront donc, et si l’on dispose des peignes en ces points, ils recueilleront, l’un à droite de l’électricité négative, l’autre à gauche de l’électricité positive (!).
- Les réactions électriques étant indépendantes de la présence des peignes, la machine continuera à marcher lorsque l’excitateur sera ouvert au-delà de la distance explosive ; c’est ce qui explique cette précieuse propriété de la machine de Wimshurst de ne jamais s’intervertir ni s’éteindre, comme le font si fréquemment les machines de Holtz et de Voss.
- L’accroissement des charges est la conséquence de la distribution électrique établie sur les plateaux, car si nous considérons un secteur, Bx par exemple, lorsque la machine est en marche, nous verrons qu’il est soumis à l’influence des secteurs B2, B3, etc.; B10, B15, etc.; et enfin des secteurs positifs du plateau A.
- Les actions des deux premières séries s’annulent par suite de leur symétrie; il n’y a pas lieu d’en tenir compte.
- 11 ne reste donc que l’action des porteurs A.
- B1( au contact de la brosse (3, prendra donc une charge positive qui sera supérieure en quantité à la charge de chacun des secteurs A, car elle est le résultat de l’influence de tous ces secteurs réunis
- (') La théorie de la machine de Wimshurst munie de peignes diffère un peu de celle que nous venons d’établir ; les secteurs se déchargent en passant dans les mâchoires et, comme on peut le voir dans l’obscurité, ceux qui vont dans le sens du mouvement, des peignes aux balais sont à l'état neutre ou à peu près. La moitié B10, B ta, B10 du plateau B, et la moitié A6, A9, A|S du plateau A ne seraient plus électrisées, car les phénomènes d’influence que nous avonsj expliqués ne pourraient plus se produire. Les charges des peignes interviennent alors, comme l’a expliqué M. Vigouroux. Si les peignes sont à la terre, les secteurs tels que B9 et Ar, quitteront leurs balais sans s’électriser; dans ces conditions, la machine ne tarderait pas à s’éteindre; c’est ce qui a conduit M. Hilairet à admettre l’action des peignes dans le jeu de la machine.
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- qui tendent chacun à lui donner une charge égale à la leur en quantité, par suite de la faible distance à laquelle se produit le phénomène.
- L’effet est analogue pour les autres secteurs A,3, B„, A5 et se renouvelle pour chacun des porteurs successivement. Les charges iront donc en augmentant, par suite des réactions réciproques, jusqu'à ce que l’état normal fixé par les fuites soit atteint.
- L’accroissement des charges est continu, c’est-à-dire que chaque secteur emporte une charge plus forte que celui qui le précède immédiatement. Les charges seront donc d’autant plus grandes que les secteurs seront, dans le sens du mouvement, plus voisins du conducteur diamétral, et il y aura intérêt, comme l’a remarqué M. Wimshurst, à avancer les peignes dans cette direction.
- 11 convient d’ajouter aux actions que nous avôns analysées les effets produits sur le verre, et qui sont loin d’être négligeables ; la machine de Wims-hurst pourrait, en effet, être construite avec des plateaux de verre uni et des peignes au lieu de brosses aux extrémités du conducteur diamétral ; mais il faudrait alors amorcer au départ avec une source étrangère (>).
- Sous cette forme, la machine de Wimshurst rappellerait complètement la machine deHoltz du second genre; le savant allemand avait en effet, dès 1869, construit un modèle de cette machiné avec deux conducteurs diamétraux disposés en croix, un devant chaque plateau (2,; il ajoutait mêmè(3) que cet appareil pouvait être rendu auto excitateur en armant les plateaux de secteurs métalliques et en remplaçant les peignes des conducteurs diamétraux par des brosses.
- 11 paraît que M. Wimshurst n’avait pas connaissance de ces travaux de M. Holtz lorsqu’il inventa sa machine.
- Le rôle des secteurs semble, en effet, être surtout de faciliter l’amorçage automatique et de diminuer l’influence de l’humidité atmosphérique.
- Plus grand est le nombre des secteurs et plus rapide est l’amorçage; avec huit secteurs, (ou (*)
- (*) Quand les balais ne touchent pas les porteurs, dans la machine ordinaire, on peut la faire marcher en l’amorçant à l’aîde d’un corps électrisé.
- (%) Pogg. Annal, t. CXXXV1, p. 171. 1869. — Lippen-born’s Ccniralblalt f. Elektr. 1883, p. 685.
- (3) Cœtting. Akad. Mars 1876. — Uppenborn's Zeitscbr. f. angeto. Elektr. i8tfi, t. III, p. 193.
- moins), par exemple, sur chaque disque la machine demande, pour être mise en marche, une charge étrangère; avec seize ou dix-huit secteurs l’amorçage se fait rapidement sous presque toutes les conditions atmosphériques; avec quarante Secteurs l’auto-excitation de la machine est tellement énergique qu’on ne peut l’éviter que très difficilement, et sous les conditions atmosphériques les plus défavorables. Au bout d'un demi-tour de la manivelle d’entraînement les machines de Wimshurst sont complètement amorcées.
- D’un autre côté, d’après les dernières expériences de M, Wimshurst, 'le débit diminuerait en proportion de la surface armée.
- Un point reste obscur dans cette théorie : c’est i’origine de la charge spontanée.
- On l’a attribuée :
- i° A une charge résiduelle des plateaux;
- 20 A l’électrisation de ces derniers par le frottement de l’air;
- 30 A l’électrisation des porteurs métalliques par l’électricité naturelle des différentes couches d’air qui sont à des potentiels inégaux ;
- 40 A l’électricité de contact.
- Mais on ne possède aucune donnée précise.
- 11 serait intéressant d’être fixé par des expériences à ce sujet.
- Machines à courants alternatifs. — Cette machine, que nous représentons par la figure 6, se com pose essentiellement d’un plateau de verre qui tourne entre quatre inducteurs munis de brosses de recharge.
- Dans le modèle construit par M. Wimshurst pour des recherches expérimentales, le disque de verre, verni à la gomme laque, a 40 centimètres de diamètre, et peut être ou non armé de secteurs métalliques. 11 tourne dans le plan d’un cadre en bois de 50 centimètres de côté, sur lequel sont fixées les plaques de verre portant les inducteurs. Chacun de ceux-ci se compose d’un secteur de couronne à angles arrondis, en étain, collé à l’extérieur d’une plaque de verre et sur lequel est fixé un disque de bois qui porte la brosse de recharge, au bout d’une tige de laiton. Deux des inducteurs sont placés en avant du disque, devant le quadrant inférieur de droite et devant le quadrant supérieur de gauche; deux autres en arrière, derrière le quadrant supérieur de droite et derrière le quadrant inférieur de gauche. Chaque brosse doit toucher le plateau du même côté que
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- son armature, en un point situé en avant de celle-ci, à 90° de son milieu.
- Les peignes sont disposés comme à l’ordinaire.
- Si l’on fait tourner le plateau rapidement, la machine ne tardé pas à fournir de nombreuses étincelles; elle ne peut cependant charger une bouteille de Leyde; ses décharges sont alternativement positives et négatives.
- Si l’on met une telle machine en communica-
- tion avec un électroscope sensible, les phénomènes suivants se produisent :
- « En commençant à tourner le disque très lentement, c’est-à-dire à la vitesse de trois ou quatre tours par minute, les feuilles de l’électroscope divergent brusquement et s’écartent l’une de l’autre; elles demeurent ainsi jusqu’à ce que le disque ait fait un peu plus de trois quarts de tour, puis se rapprochent brusquement et restent au
- Fi£. 6. — Machine de Wimshurst à courants alternatifs.
- i
- contact l’une de l’autre, montrant que le signe de l’électrisation a changé. Elles demeurent ainsi pendant un instant, puis s’écartent pendant trois autres quarts de tour et ainsi de suite. »
- Si le disque tourne rapidement, les feuilles ne peuvent, par suite de la résistance mécanique de l’air, obéir à ces différents mouvements; elles prennent une position moyenne d’équilibre et ne montrent les différentes forces qui les sollicitent que par un frémissement continuel.
- On ne connaît pas les réactions électriques en
- jeu dans cet appareil ; il faut attendre pour établir une théorie exacte que l'expérience ait complètement montré ses effets; on peut cependant indiquer, en se bornant aux principales, la nature de de ces réactions.
- Supposons qu’une des armatures B (fig. 7) ait une charge (+); les porteurs r prendront en b, par contact, une charge (-J-); les porteurs p, en a, par influence, une charge (—); comme complément de cette dernière action, A prendra une charge (+) qui augmentera au passage de chaque
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- secteur; puis les secteurs électrisés viendront, l’un en d, l’autre en c, donner leurs charges à D et C.
- A la fin de la première période, les charges de A, C et D augmentant sans cesse pendant que celle de B diminue, on aura la distribution suivante :
- A sera............................ +
- B sera............................ neutre
- C sera............................ —
- D sera............................ +
- Ce qui aura pour résultat de faire prendre aux secteurs les charges suivantes :
- En a par contact (+),
- En b par influence (+); B devient (—),
- En c par contact-influence (—); C revient à l'état neutre,
- En d par influence (—); la charge (+) de D augmente.
- A la fin de la deuxième période la distribution sur les armatures sera donc
- A................................. neutre
- B................................. —
- C,. .............................. neutre
- D................................. +
- et pendant la troisième période les secteurs prennent les charges suivantes :
- En a, par influence (+) ; A devient........... (—)
- b, par contact (—); B devient............. neutre
- c, par influence (—); C devient........... (+)
- d, par contact et influence (+); D devient neutre.
- En continuant ainsi, on verrait que les inducteurs prennent alternativement des charges positives, nulles et négatives, tandis que les secteurs conservent, pendant la durée de deux périodes consécutives, des charges de même signe, puis au bout de ce temps prennent une charge de signe contraire qu’ils conservent pendant deux nouvelles périodes, et ainsi de suite.
- Divisons le plateau en quadrants par des diamètres menés par les brosses de recharge, comme l’indique la figure 7. Par suite de la distribution établie plus haut, les charges seront simultanément de même signe sur les deux faces du disque comme il suit : pendant les périodes d’ordre pair, le quadrant 1 sera alternativement (+) et (—) et lé quadrant 111 (—) et (+); pendant les périodes d’ordre impair, le quadrant 11 sera alternativement (+) et (—), le quadrant IV (—) et(—).
- Disques 4 grands inducteurs 4 petits inducteurs 2 inducteurs et une tige
- Verre sans métal. Excitation automatique au 4’ tour. Alternances tous les 3/4 de tour. Excitation automatique, mais demandant de l’attention. Alternances tous les 3/4 de tour. Excitation non automatique. La machine doit être amorcée. Courant continu tant qu’il n’y a pas surcharge. Courant très intense.
- 3 secteurs métalliques de chaque côté. Excitation automatique. Alternances chaque fois que les deux secteurs ont passé sous les balais. Excitation automatique. Alternances tous les 3/4 de tour. Excitation automatique. Courant, continu.
- 4 secteurs métalliques de chaque côté. Excitation automatique. Alternances tous'les 3/4 de tour. Excitation automatique. Alternances tous les 3/4 de tour. Excitation automatique. Courant continu, mais moins intense.
- 8 secteurs métalliques de chaque côté. Excitation automatique plus rapide. Alternances tous les 3/4 de tour. Excitation automatique. Alternances tous les 3/4 dé tour. Excitation automatique. Courant continu.
- 16 secteurs de chaque côté. Excitation automatique au 3'tour. Alternances tous les 3/4 de tour. Excitation automatique plus rapide. Alternances tous les 3/4 de tour. Excitation automatique rapide. Courant continu, mais moins intense.
- \ 16 secteurs d’un seul côté. Excitation automatique. Alternances tous les 3/4 de tour. Excitation automatique. Alternances tous les 3/4 de tour. Auto-excitation, quand les secteurs sont du côté de la tige. Non automatique quand les secteurs sont du côté des inducteurs. Courant constant dans les deux cas.
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- Des peignes placés dans les quadrants 11 et IV prendraient donc alternativement des charges (-}-) et (—); il en serait de même si l’on plaçait des peignes en 1 et 111.
- Comme nous l’avons dit en commençant, la machine construite par M. Wimshurst était destinée aux recherches expérimentales. On pouvait monter sur l’axe soit un plateau de verre tout uni, ou des plateaux portant 2, 4, 8 ou 16 secteurs d’étain sur une de leurs faces ou sur les deux; la position relative des secteurs sur les deux côtés du disque est sans importance; ils peuvent être mon-
- Fig. 7
- tés exactement l’un derrière l'autre, ou bien être alternés comme le représente le schéma.
- Les inducteurs sont supportés par des chevilles assujetties dans les trous ménagés dans le cadre; ils sont maintenus par des pinces en acier; on peut ainsi placer aisément des inducteurs de différentes dimensions. Les inducteurs peuvent être remplacés par des pinceaux métalliques fixés aux extrémités d’une tige isolante et qu’on peut relier à tel conducteur qu’on désire, afin de varier les expériences; les inducteurs peuvent être couplés l’un à l’autre par des fils attachés aux disques de bois supportant les porte-balais.
- Le tableau de la page 62 résume les principales expériences faites par M. Wimshurst.
- Les faits principaux qui ressortent de ces expériences sont les suivants :
- i° Le disque de verre sans secteurs métalliques peut s’exciter automatiquement;
- 20 L’auto-excitation augmente à peu près proportionnellement au nombre des secteurs;
- 30 La quantité d’électricité décroît à peu près proportionnellement à la dimension des secteurs et à leur nombre.
- G. Pellissier.
- ÉTUDE SUR LA VARIATION
- DE LA
- FORCE ELECTROMOTRICE DES PILES
- AVEC LA PRESSION
- 11. Etude de Vélément Daniell. — L’élément sur lequel nous opérions était, comme nous avons eu occasion de le dire, placé dans un tube de verre et formé par une électrode de cuivre placée à la partie inférieure et entourée de cristaux de sulfate de cuivre.
- Cette électrode était reliée à l’un des fils conducteurs traversant la douille de clôture de l’appareil de compression. Au-dessus de cette électrode ainsi entourée d’une dissolution saturée était placée une solution de sulfate de zinc dont la concentration variait d’une expérience à l’autre et dans laquelle plongeait à la partie supérieure un morceau de zinc pur constituant le pôle négatif de la pile. Dans certaines expériences, les deux liquides étaient séparés par une mince feuille de parchemin; mais dans tous les cas on s’arrangeait de façon à éviter autant que possible la diffusion, qui était du reste contrariée par le fonctionnement de l’élément.
- Supposons que notre pile soit constituée par un équivalent des diverses substances entrant en réaction. Au début, avant tout fonctionnement, nous avons :
- Zn +Zn O, SO3,7 HO + Cu O, SO3, 5 HO + 2 HO + Cu.(i7)
- A la fin, lorsque la pile sera épuisée, nous aurons le système de corps
- 2 ZnO, SO3, 7 HO + 2 Cu. (18)
- A cette réaction correspond un changement de volume (vt — t>0) que nous allons calculer.
- (1) La Lumière Electrique, 3 octobre 1891, p* 7.
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- D’abord les corps solides occupaient un certain volume égal à
- = 4)73 pour le zinc,
- 8)93
- soit 8,29 cm3; après la réaction, le volume est réduit au volume de deux équivalents de cuivre, c’est-à-dire à 7,11 cm3. 11 y a donc de ce fait une diminution de volume de 1,18 cm3 que nous ajouterons à la diminution de volume qu’éprouvent les solutions employées lorsque 1 équivalent entre en réaction.
- Le calcul de la variation de volume résultant des solutions nécessite quelques précautions, car il faut supposer que la concentration ne varie pas lorsque l’élément fonctionne ; autrement, il résulterait du changement de concentration un changement irrégulier de la force électromotrice. Pour éviter cet inconvénient, nous n’allons considérer dans notre calcul que des variations virtuelles et chercher la variation de volume qu’éprouve une solution faite toujours avec la même quantité d’eau lorsqu’on y dissout un poids infiniment petit de sel et cela à diverses concentrations.
- A cet effet, prenons un même poids d’eau, 80 grammes par exemple, dans lequel nous dissolvons des poids variables q de sel; nous obtenons ainsi un poids (80 + q) de solution dont nous avons déterminé expérimentalement la densité d. Ces quantités nous permettent de calculer, au moyen de l’expression
- v - 80 + q v“ d »
- les volumes V d’une solution faite toujours avec la même quantité d’eau et contenant des quantités q de sel. Or, ces volumes V sont une certaine fonction de q qu’on peut exprimer au moyen d’une expression parabolique de la forme
- V = 80 + aq + bq* 4- eg3,
- et la variation de volume infiniment petite qu’éprouve une solution correspondant à la concentration q lorsqu’on y dissous une quantité infiniment petite dq de sel est donnée par la différentielle de l’équation précédente, c’est-à-dire par
- dV = (a + 2 bq + 3 cq*) dq.
- Mais comme entre dV et dq existe une propor- 1
- tion, dq peut être pris grand et, dans le cas qui nous occupe, égal à un équivalent de la substance.
- Appliquons les considérations qui précèdent à la dissolution de sulfate de zinc, par exemple, et plaçons dans un tableau vis-à-vis de la richesse delà solution en sel pour 100, les densités, la quantité q de sel dissous dans 60 grammes d’eau et les volumes V correspondants de la solution.
- TABLEAU I
- Richesse en se! pour 0/0 Densité de la solution d ^Quantité de sel dissous dans 80 gr. d’eau 7 d
- 8 1,047 6,956 83,053
- 20 1,124 20 88,968
- 28 > • 79 31,111 94.241
- 11 ne figure dans le tableau précédent que trois densités, mais en réalité un grand nombre de déterminations ont été faites; les résultats ont été reliés par un trait continu et ce sont les valeurs offrant la plus grande garantie qui ont été prises.
- Quant aux nombres de la dernière colonne, on peut les représenter en fonction de q par l’expression
- Vzn = 80 + 0,4342048 q + 0,00062308 gs 4- 0,00000424852 g*
- qui par la différentiation donne
- dVzn = [0,4342 4- 0,00125 q 4- 0,0000127455 q*J dq,
- et en supposant qu’un équivalent entre en réaction
- dV zn = [0,4342 4- 0,00125 q 4- 0,000012745 g*] 143,5 (19)
- Nous allons suivre la même marche pour la solution de sulfate de cuivre, et le tableau suivant, semblable à celui que nous venons de tracer pour le sulfate de zinc, contient les mêmes quantités, mais relatives au sulfate de cuivre.
- TABLEAU II
- Sel pour 0/0 d 7 dans 80 gr. d'eau v= Ülrjz 9
- 16 1 , 1063 15,238 86,086
- 20 ',1354 20 88,074
- 24 1,1659 25,263 90,284
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- Les différentes valeurs des volumes V peuvent être résumées dans la formule
- Vcu = 80 + 0,37766 9 + 0,00182469* — 0,00002614 q*,
- dont la différentielle est
- dVcu = [0,3776 + 0,003649 q — 0,00007839 9*] dq,
- et dans le cas d’un équivalent,
- dVCu = [0,3776 + 0,003649 q — 0,00007839 9*] 124,73. (20)
- Si nous nous reportons aux équations (19) et (20), nous voyons que le volume de l'élément avant toute réaction était de
- 4,73 4- dVza •+• rfVcu + 18 + 3,35 ;
- et qu’après fonctionnement ce volume est devenu
- 2 <*Vzn + 2X3,55,
- il y a donc eu une diminution de volume de
- Vl —V0 = I,l8 + 18 + tfVcu — rfViîn. (31)
- Or, cette diminution de volume est une certaine fonction des concentrations des solutions que nous pouvons calculer dans certains cas particuliers qui nous intéressent seuls, car seuls ils ont été réalisés expérimentalement et par suite ont de l’intérêt dans la vérification que nous poursuivons.
- Nous allons supposer que la solution de sulfate de cuivre est saturée, c’est-à-dire qu'elle contient 24 0/0 de sel, ce qui fait que q — 25 263 ; alors
- dV eu = 0,41986 x 124,75 = 52,377.
- En admettant même que la solution ne soit pas absolument saturée et qu’elle ne contienne que 20 0/0 de sel, on a :
- dVcu = 0,41929 X 124,75 = 52,3064.
- La différence entre ces deux résultats est très faible et montre qu’une légère indécision dans la valeur de la teneur de la solution de sulfate de cuivre a relativement peu d’importance.
- Calculons de même pour diverses concentrations les variations de volume dV des solutions de sulfate de zinc.
- i° Considérons une solution à 8 0/0 de sel, c’est-à-dire pour laquelle <7=6,956; dans ce cas
- d\zn = 0,443516 x 143,5 « 63,644.
- En reportant ces valeurs dans l’équation (21), nous obtenons
- vi — vo = 7 cm3 91,
- ce qui nous permet de calculer au moyen de l'équation (11) la variation de force électromotrice qu’assigne la théorie de M. Helmholtz à une pareille pile. Les résultats de ce calcul sont placés dans le tableau suivant vis à vis des résultats donnés par l’expérience en employant les méthodes d’observation décrites précédemment.
- TABLEAU III
- VnlcurB do la comprcstion on i^mosphères Augmentation do la força électromotrice «n 1/10 000 de volt
- calculée Iremélliod. 2* méthode 3* ici dx thode dy
- De 1 à 100 8,3 8 12 8 — 4
- 100 200 8,3 7 12 7 — 4
- 200 5 DO «,3 O 12 6 — 5
- 300 400 8,3 5 1 I 5 — 5
- 400 5OO 8,3 4 IO 4 — 6
- Ce tableau nous montre un accord très satisfaisant entre les résultats donnés par la première méthode et les nombres calculés lorsque les pressions ne sont pas trop élevées; pour de très grandes pressions, au contraire, cet accord cesse, mais les différences observées peuvent être dues à de légères compressibilités des corps réagissants et à des actions secondaires .sur la nature desquelles je n’ose pas me prononcer, mais qui certainement à ces hautes pressions se produisent très facilement.
- Les nombres trouvés par la seconde méthode semblent différents de ceux donnés par la théorie; cela tient, comme j’ai déjà eu occasion de le dire, à ce que par cette méthode on mesure à la fois la
- variation de la force électromotrice en —-— de
- 10 000
- volt et la variation de la résistance intérieure de la pile en ohms, et ce qui montre bien ce fait, ainsi que la variation de résistance des piles, et par suite des dissolutions salines avec la pression, c’est qu’en opérant par la troisième méthode les valeurs de la variation de la force électromotrice dx sont en accord avec les nombres calculés, et la somme de dx et de dy, variation de la résistance
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- intérieure, est bien égale aux quantités fournies par la seconde méthode. Du reste, la variation de résistance des conducteurs liquides avec la pression que j’ai ainsi retrouvée avait déjà, dès 1885, été signalée et étudiée par M. Fink (*); or, une pile peut être considérée comme un conducteur liquide et par conséquent sa résistance peut varier avec la pression.
- 2° Les variations de la force électromotrice avec la pression étant, dans le cas de l’élément Daniell, très petites, j’ai voulu donner à la méthode expérimentale une plus grande exactitude, de façon à pouvoir poursuivre plus loin la vérification des formules. A cet effet, j’ai multiplié les variations en multipliant le nombre des éléments en expérience et les associant en série. J’ai ainsi réalisé une expérience avec seize éléments Callaud montés avec une dissolution saturée de sulfate de cuivre et une dissolution de sulfate de zinc à 13 0/0 de sel. Cette vérification m’a été possible grâce au prêt obligeant que m’a fait M. Chappuis d’un grand bloc d’acier qui lui avait servi dans un travail antérieur, ce dont je suis heureux de pouvoir le remercier ici.
- Dans ce bloc, j’ai pu placer seize éléments formés par des tubes de petit diamètre et placés les uns au-dessus des autres.
- A la partie inférieure d’un de ces tubes était soudé dans le verre un fil de platine dont la partie située à l’intérieur du tube était recouverte de cuivre électrolytique et dont la partie extérieure, soudée à un morceau de zinc pur, était ensuite recouverte de glu marine et de vernis à la gomme-laque et venait, en plongeant dans le tube situé immédiatement au-dessous du précédent, constituer le pôle négatif de l’élément suivant. L’ensemble de tous ces éléments, qui étaient reliés les uns aux autres par des morceaux de tubes de caoutchouc, était immergé dans de l’huile et étudié par la première méthode de mesure.
- Dans le cas qui nous occupe,
- q = 11,953 et dVzu = 64,71, ce qui donne
- »i — ®0 = 6,84.
- Les variations de la force électromotrice calcu-
- t1) Fink. IViedemann's Ànnalen, 1885.—La Lumière Electrique, t. XIX, p. 223, 1886.
- lées au moyen de ces nombres ainsi que les résultats de l’expérience sont contenus dans le tableau suivant :
- TABLEAU IV
- Vurlutions do la force électromotrlcc en 1/10 000
- Pression
- en Atmosphères " — '
- culculéo observée
- De là 50 .3,59 3,42
- 50 100 3,59 h2
- 100 200 .... 7,18 7*1
- 3° J’ai également opéré sur un élément Callaud monté avec une solution saturée de sulfate de cuivre et une solution de sulfate de zinc à 20 0/0, c’est-à-dire pour laquelle q = 2o; dans ce cas, l’équation (19) donne
- dVzi, = 0,4643 X 143,5 = 66,627.
- 11 en résulte que
- — «0=4,9 h
- ce qui permet de calculer les variations de la force électromotrice prévues par la théorie. Les résultats de ce calcul sont contenus dans le tableau suivant ainsi que les résultats de l’expérience en employant du zinc parfaitement pur, du zinc pur amalgamé et du zinc ordinaire amalgamé :
- TABLEAU V
- Augmentation de la force électromolrice eu 1/10000 de volt
- en atmosphères
- zinc pur
- Ces résultats nous montrent encore pour des pressions modérées un accord parfait entre la théorie et l’expérience, mais cet accord cesse de se produire lorsque les pressions dépassent une certaine limite très élevée.
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- Nous voyons en outre que lorsqu’on emploie du zinc amalgamé, de quelque provenance qu'il soit, les variations observées sont beaucoup plus petites que dans le cas précédent ; ainsi, à 100 atmosphères, en employant du zinc amalgamé, on trouve une variation plus de moitié plus petite que celle observée en employant du zinc pur, et même pour des pressions très élevées, dans le cas du zinc amalgamé, les variations observées sont excessivement petites et non mesurables, ce qui m’a fait les désigner par e. La théorie peut rendre facilement compte de la différence observée dans les deux cas; en effet, on peut admettre que le mercure employé pour l’amalgamation forme à la surface du zinc une gaîne d’amalgame contenant le métal dissous et par suite existant sous un volume beaucoup moindre qu’à l’état solide, ce qui fait que lors de la réaction la variation de volume accompagnant l’acte chimique est beaucoup plus petite, et par suite la variation de la force électro-motrice avec la pression se trouve elle-même diminuée.
- 40 J’ai voulu en dernier lieu employer un élément parfaitement réversible, c’est-à-dire dans lequel les solutions résultent uniquement de la substitution des métaux l’un à l’autre. Dans ce cas, de quelque façon qu’on comprenne le fonctionnement de l’élément, la théorie lui est applicable et la vérification possible. Mais il nous faut alors calculer quelle est la teneur de la solution de sulfate de zinc. Or, la solution de sulfate de cuivre est saturée, c’est-à-dire à 24 0/0, et il faudra pour dissoudre un équivalent de sulfate de cuivre, soit 124,75, une quantité d’eau égale à
- le poids équivalent de sulfate de zinc est 143,5, et il doit être dissous dans le poids précédent d’eau diminué de deux équivalents d’eau, soit 18 grammes, qui ont servi à compléter l’hydratation du sulfate de zinc; donc
- 143,5 Zn OS, O’, 7 HO sont dissous dans ^76 — 18^
- OU
- 143,"5 — — 377,04>
- donc
- 143,5 de sel existent dans
- et le titre de la liqueur est de
- l43’— x 100 = 27,5674 0/0. 520,541
- Quant à la quantité q correspondante, elle est égale à
- 27,5674 x 80 7M32
- = 30,447;
- en reportant cette valeur dans l’équation (19), nous obtenons
- dVzn — 0,48408 X 143,5 = 69,466.
- Donc
- Vl — ®o = 2,10.
- 11 en résulte pour les valeurs de la variation de la force électromotrice les nombres suivants, en regard desquels nous avons placé les nombres résultant des moyennes de nombreuses expériences.
- TABLEAU VI
- Augmentation de la force éleclcomotclcc en 1/10 000 de volt
- l’rosslons en atmosphères
- Ces résultats, ainsi que ceux signalés précédemment, nous montrent pour les différentes concentrations et pour les pressions modérées un accord parfait entre l’expérience et la théorie.
- 111. Etude de l'élément Warren de la Rue et Millier. — L’élément Warren de la Rue et Müller que j’ai employé était constitué par une dissolution de chlorure de zinc dont le titre variait d’une expérience à l’autre; dans cette solution plongeait un morceau de zinc pur et une électrode d’argent entourée d’une grande quantité de chlorure d’argent fraîchement précipité. Si nous supposons notre pile formée par un seul équivalent des différents corps, nous avons avant tout fonctionnement
- Z11 + Z11 CI -|- Ag Cl + Ag;
- à la fin de l’expérience, lorsque la pile est épuisée, il ne nous reste plus que le système des corps
- 520,5,1 de solution
- 2 Zn Cl + 2 Ag,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et la formule de la réaction est
- Zn + Zn Cl + Ag Cl + Ag = 2 Zn Cl + 2 Ag,
- OU
- Zn + Ag Cl = Z11 Cl + Ag.
- La variation de volume qu’éprouvent les corps solides pendant, l’expérience est facile à calculer; elle est de
- 4,73 Pour le zinc,
- Ahl = 26,00 pour le chloruré d'argent,
- 5.5
- = 10,28 pour l’argent.
- 10.5
- Quant à la variation de volume due à la dissolution du chlorure de zinc, nous allons la calculer par une méthode semblable à celle que nous ayons employée pour l’élément Daniell.
- Considérons, en effet, une même quantité d’eau, 60 grammes, par exemple, dans laquelle nous dissolvons des quantités q croissantes de chlorure de zinc; nous formons ainsi des solutions de volume
- v 60 ±1 v= ~~d ’
- d étant la densité de la solution correspondante.
- Les valeurs de ces quantités pour différentes concentrations sont contenues dans le tableau, suivant :
- TABLEAU VII
- Sel pour 0/0 d ? 60 -f q d
- 5 1,045 3,'57 60,436
- 15 IU37 1,238 10,588 62,082 64,620
- 25 20
- 40 1,420 40 70,422
- La quantité V est une fonction de q variant assez rapidement, ce qui fait que pour représenter la relation qui les unit j’ai été obligé de prendre une expression parabolique à quatre termes, qui est la suivante :
- V = 60 + 0,101637 q •+ 0,0128072 q1 — 0,000413043 q3 + 0,0000048046 qi.
- La variation de volume d V qui accompagne la dissolution d’une quantité de sel dq dans une solu-
- tion de concentration q est donnée par la différentielle
- d\ = [o, 1 o 16 + 0,025614(7 — 0,0012392 <7*4-0,0000 [9218(7*] dq.
- Mais dq, qui est égal à la valeur de un équivalent de chlorure de zinc, doit être pris égal à 68 ; donc
- dV = [0,1016 + 0,025614 q — 0,0012391 y2
- (22)
- + 0,000019218 q3] X 68.
- i° Dans le cas particulier où la pile est montée avec une solution de chlorure de zinc très étendue, conlenant 1 0/0 de sel, par exemple, q = 0,60606 et l’équation (22) donne :
- dV = 7,936.
- Or, la variation de volume total se trouve être alors
- î>i — v0 = 4,73 4- 26,09 — (7,936 + 10,28)
- —V0 = 12,6l
- Mais l’équation (11) nous permet avec ces données de calculer la variation de la force électromotrice d’une pareille pile avec la pression. Les résultats de ce calcul sont contenus dans le tableau suivant vis-à-vis des données fournies par l’expérience.
- TABLEAU VIII
- Pressions en atmosphères Augmentation de la en ljlOO calculée force ôlectroniotrlce >0 de voit observée
- De 1 à 50 6,62 7
- 5° 100 id. 6
- . 100 150 id. 5
- 150 200 id. 5
- • 200 300 13,24 9
- 900 400 id. 8
- 400 500 id. 8
- 2° J’ai également fait des expériences avec le même élément, mais monté avec des liqueurs plus concentrées, par exemple avec une solution formée en dissolvant 5 grammes de chlorure de zinc dans 60 grammes d’eau, c’est-à-dire une solution telle que q = 5; dans ce cas l’équation (22) donne
- dV = 0,201 x 68 = 13,668, et la variation de volume totale est égale à
- Ui — v0 = 4,73 + 26,09 — ( 13,668 + 10,28) vt — t'0 = 6,87.
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- En substituant cette valeur dans l’équation (11) nous obtenons la valeur assignée par la théorie aux variations de la force électromotrice, ces valeurs sont contenues ainsi que les résultats de l’expérience dans le tableau suivant :
- TABLEAU IX
- Augmentation do la force électromotrice
- en 1/10 000 de volt
- Pressions ou atmosphères —
- calculée observée
- De là 50 .. 3,60 3
- 50 IOO id. 3
- 100 150 id. 3
- 150 200 id. 2
- 3° De même, sans entrer dans les détails du calcul, qui se fait toujours de la même façon, le tableau suivant contient les résultats relatifs à un élément monté avec une solution de chlorure de zinc formée en dissolvant 20 grammes de sel dans 60 grammes d’eau, c’est-à-dire pour laquelle q 20.
- TABLEAU X
- Tressions eu atmosphères Augmentation de lu force électromotrico on 1/10 000 de volt
- calculée observée
- pf»’ î p * no. . 2,IS 3,'5 2
- 1 inn . 2
- 40 Dans le tableau suivant sont placés également les résultats relatifs à une solution obtenue en dissolvant 40 grammes de chlorure de zinc dans 60 grammes d’eau, c’est-à-dire pour laquelle
- = 40.
- TABLEAU XI
- Diminution de la f orcc électromotrice
- en 1/10 000 de volt
- Tressions 011 atmosphères —
- calculée observée
- De 1 à 100 5,04 5
- 100 200 5,04 5
- 200 3OO 5,°4 4
- Ces tableaux nous montrent un parfait accord entre la théorie et l’expérience lorsqu’on emploie pour le montage des éléments des liqueurs de concentration variable, et même l’étude de cet élément est particulièrement intéressante, car pour les trois premières expériences signalées la théorie et l’expérience indiquent une augmentation de force électromotrice avec la pression, alors que pour la quatrième série, contenue dans le tableau XI, il se produit au contraire une diminution de cette quantité. Ces faits, très facilement constatables par l’expérience, constituent une vérification manifeste de la théorie que nous étudions.
- IV. Etude de Vélément Lalande et Chaperon. — L’élément Lalande et Chaperon que j’ai étudié était constitué par une électrode de zinc pur et une électrode de cuivre à grande surface formée par une lame ayant 3 centimètres sur 18 centimètres, enroulée en spirale et entourée d’une grande quantité d’oxyde de cuivre finement pulvérisé. Le liquide excitateur était une solution de potasse à 40 0/0. La méthode employée pour les mesures était celle décrite précédemment sous le numéro 1.
- Dans ces conditions, si nous considérons un équivalent des différents corps réagissant dans la pile, la formule de la réaction est la suivante :
- Zn + KO, HO + Cu O = Zn O, HO + HO + Cu.
- | Les corps solides y occupent les volumes sui-j vants :
- ^£2 = 4,736 pour le zinc»
- HED = 6,21 pour l’oxyde de cuivre.
- D;4
- et
- 31,7s ,
- pour le cuivre.
- 8i93
- Quant à la variation de volume qu’éprouvent les corps à l’état de solution, je l’ai calculée de la façon suivante :
- J’ai pris une dissolution de potasse caustique à 40 0/0 dont j’ai déterminé la densité, qui s’est trouvée être égale à 1,4123 ; puis dans 100 cm3 de cette solution j’ai dissous 1 gramme d’oxyde de zinc fraîchement calciné. J’avais donc ainsi un | poids total de dissolution égal à 142,23; or la den-l sité de cette solution potassique d’oxyde de zinc a
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- été trouvée égale à 1,4152; donc le volume des 100 cm3 de la dissolution de potasse après la dissolution de l’oxyde de zinc a été de
- 11 s’est donc produit par le fait de la dissolution de 1 gramme d’oxyde de zinc une augmentation de volume de 0,501 cm3; pour la dissolution de ! équivalent de ce corps, soit 40,5 gr., il y aura une augmentation de volume de
- chargeai une dernière fois et l’expérience était prête.
- Or, les travaux de MM. Gladstone et Tribe (') sur la chimie des accumulateurs, les constatations de M, E. Frankland (2), les recherches de M. Reynier (3) et les travaux thermochimiques de M. Tscheltzow (4) conduisent à admettre que dans les accumulateurs du genre de celui que j’ai employé la réaction chimique correspondant à la décharge comporte une sulfatation des deux électrodes et peut être représentée par l’équation :
- 40,5 x 0,501 = 20,29,
- ce qui fait que la variation totale de volume dans la réaction chimique est égale à
- ®i — ^0 = 4,73 + 6,21 — (20,25 + 3,55) = — >2,859.
- Cette variation est, comme nous l’indique son signe, une augmentation; donc lorsque la pres-'sion croît, la force électromotrice d’une pareille pile diminue. Du reste les valeurs de cette variation sont contenues dans le tableau suivant :
- TABLEAU XII
- Diminution de la force éiectromotricc
- en 1/10000 de volt
- Pressions en atmosphères , lll
- calculée observée
- De 1 à IOO '3,5 10
- IOO 200.„ '3,5 10
- 200 300 '3,5 9
- 300 400 ‘3,5 9
- 400 500 '3,5 9
- Avant la décharge
- Élpctrodo Électrode
- négative positive
- Après la décharge
- Éleotrode Électrode
- négative positive
- Pb + 2 SO3 Aq + Pb O' = SO4 Pb + Aq + SO4 Pb (25)
- Dans ce cas les volumes des corps solides réagissants sont :
- |* l|0254 = 9,2° Pour *e pl°mb,
- — I2 65 pour Pb O*,
- 9,392 v
- et
- = 48,08 pour 2 SO4 Pb.
- Pour calculer la variation de volume due aux corps dissous, c’est-à-dire à l’acide sulfurique, je vais, suivant la méthode déjà indiquée pour les autres éléments, dissoudre dans une même quantité d’eau, 80 grammes par exemple, des poids variables d’acide sulfurique anhydre; on obtient ainsi des volumes de solutions dont les valeurs sont contenues dans le tableau suivant :
- TABLEAU XIII
- V. Etude de l'accumulateur Planté. — L’accumulateur que j’ai construit pour cette étude était formé par deux lames de plomb étroites et longues de façon à pouvoir être introduites dans l’appareil de compression. Ces lames étaient, comme le recommande M. G. Hopkins rendues rugueuses en les battant avec une lime, et poreuses — comme l’avait déjà proposé Gaston Planté (2) — en les laissant séjourner pendant 24 heures dans de l’acide azotique étendu de son volume d’eau. Après avoir monté ces plaques et avdir formé l’accumulateur par des charges alternantes répétées pendant plusieurs jours, je le
- Acide d q v _ 80 + g
- pour 0/0 d
- 8 1,067 6,956 81,4557
- 8,8 '.075 •7,7'9 81,Ç990 81,8035
- 9,7 1,083 8,593
- Les volumes V sont une certaine fonction de q qu’on peut représenter par
- V = 80 + 0,7276 q — 0,1308 ÿ2 + 0,00821 ç3,
- (') Gladstone et Tribe. Journal de Physique, p. 449, 1884. (2) Frankland. Journal de Physique, p. 449, 1884.
- (a) Reynier. Les Accumulateurs électriques, 1885.
- (4) Tscheltzow. Comptes rendus, p. 1458, 1885.
- (i) G. Hopkins. Scientiflc American, 1890.
- (i) Gaston Planté. Comptes rendus, 28 août 1882.
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- Ii
- la variation de volume d V qui accompagne la dissolution d’une quantité dq d'acide dans une liqueur de concentration q est donnée par la différentielle
- dV = [0,727 — 0,2616 q + 0,02453 ç5] dq.
- Mais si nous supposons que l’équation (23) s’accomplisse complètement, dq est alors égal à 1 équivalent, c’est-à-dire à 80, et
- dW = [0,727 — 0,2616 q + 0,02463 g1*] X 80. (24)
- Cela étant, calculons la variation de volume éprouvée par l’élément dans le cas de différentes concentrations.
- i° Supposons que nous prenions une liqueur contenant 8,8 0/0 d’acide, c’est-à-dire pour laquelle q = 7,719; alors
- dV = 0,1758 x 80 = 14,064,
- et la variation totale de volume est
- *
- t>! — V0 = 14,06 -I- 9,20 + 12,73 ~ 48,08 = — 12,10.
- Cette valeur, comme nous le savons, permet de calculer les valeurs du tableau suivant, qui représentent les variations que subit la force électro-•motrice d’un pareil accumulateur avec la pression.
- TABLEAU XIV
- Diminution de In force élcetromotrlce en 1/10 000 de volt
- Pressions en atmosphères calculée .1" méthode 2• méthode 3- me dx thodo dy
- De 1 à 100 12,7 12 >3 12 ,
- 100 200 >2,7 I 1 12 I I I
- 200 300 12,7 IO 12 10 I
- 300 4OO 12,7 10 1 2 IO 2
- 20 En employant pour le montage de l’accumulateur un liquide excitateur obtenu en ajoutant 8,4 de SO3 à 80 d’eau, c’est-à-dire une solution pour laquelle q = 8,4, on a
- dV = 0,2680 x 80 = 21,44, et la variation totale de volume est égale à — ®o = 4j7 - *
- Le tableau suivant contient les variations de la force électromotrice calculées dans ce cas au moyen de la formule (n), ainsi que les résultats de l’expérience.
- TABLEAU XV
- Diminution du la force électromotrice
- Pressions eu atmosphères en inoOOO de volt
- 11 " —
- calculée observée
- De r ù 100 4,93 5
- IOO 200 4.95 4
- résultats qui sont parfaitement d’accord les uns avec les autres.
- VI. Etude de l’élément Gouy. — L’élément Gouy se compose de mercure sur lequel surnage une légère couche de bioxyde de mercure préparé par voie humide. Au-dessus de ce mercure se trouve l’électrode négative formée par une baguette de zinc pur baignant dans une solution de sulfate de zinc. Le contact avec le mercure se fait par l’intermédiaire d’un fil de platine qui forme l’électrode positive. La réaction qui se produit dans une pareille pile lors de son fonctionnement est donnée par l’équation suivante :
- Hg + Hg O + Zn O, SQ3 + Zn = 2 Hg + Zn O, SQ3 + Zn O
- Or les volumes occupés par ces différents corps sont :
- 77^ =9,56 pour HgO,
- = 4.736 pour le zinc,
- IOO .
- —-g 7,35 pour le mercure,
- — 6,75 pour le zinc cristallisé.
- La variation de volume qui se produit dans l’acte chimique se trouve être
- ®i — ®o = (9.56+ 4,73) — (7.35 + 6,75) = + 0,20,
- ce qui donne théoriquement pour les variations de la force électromotrice avec la pression des
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- quantités excessivement faibles. Or, l’expérience peut être considérée en accord avec ces faits : en effet, en opérant avec un seul élément Gouy par la première méthode et en s’entourant de toutes les précautions possibles pour éviter de faire fonctionner l’élément, ce qui serait une cause de variations très grandes, on n’aperçoit aucune modi-cation dans la valeur de la force électromotrice lorsqu’on augmente la pression même de 500 atmosphères. J’ai également opéré, comme pour la pile Daniell, avec quatre éléments montés en tension de façon à pouvoir amplifier les variations.
- L’expérience faite dans ces conditions assigne aux variations avec la pression des valeurs excessivement petites, plus faibles même que celles données par la théorie; c’est ainsi que jusqu’à 300 atmosphères, dans les conditions où je m’étais placé, je n’ai sensiblement rien observé; à 500 atmosphères seulement il y a pour les quatre éléments une variation d’environ —-— de voit, ce
- 10000
- qui est à peu près le quart de la valeur assignée par la théorie. Il est bon, toutefois, de faire remarquer que les valeurs des densités qui nous ont servi à calculer les volumes, par exemple le volume de l’oxyde de zinc, laissent une petite incertitude qui permet d’expliquer grandement cette légère divergence entre la théorie et l’expérience.
- Nous voyons, en résumé, d’après l’étude des différentes piles que nous venons d’entreprendre, que pour les faibles pressions il y a un accord parfait entre la théorie et l'expérience : mais que dès qu’on atteint les pressions élevées il se produit des divergences d’autant plus grandes que les pressions elles-mêmes sont plus grandes, c’est-à-dire que les variations subies par la force électromotrice des piles avec la pression, au lieu d’être linéaires, sont représentées par ia formule
- E0 — E = ap — bp*.
- Le terme b très petit peut être dû à des actions secondaires dont je me réserve l’étude, mais dont la valeur est très faible et qui ne prennent d’importance qu’à cause des hautes pressions auxquelles on opère.
- Henri Gilbault.
- {A suivre.)
- L’ENQUÊTE
- SUR
- LE TRAMWAY TUBULAIRE SOUTERRAIN
- A TRACTION ÉLECTRIQUE
- CONSIDÉRATIONS SUR LE SYSTÈME ADOPTÉ ET COMPARAISON AVEC LE CHEMIN DE FER ÉLECTRIQUE DE CITY—SOUTWARK DE LONDRES
- Le 10 août dernier, la préfecture de la Seine a fait afficher dans l’étendue de la ville de Paris l’avis d’enquête concernant'l’établissement d’un tramway tubulaire souterrain à traction électrique devant aller du bois de Boulogne au bois de Vin-cennes.
- C’est un événement qui, pour les électriciens, ne doit pas passer inaperçu ; jusqu’à présent l’enquête ouverte depuis le 17 août montre déjà que ce projet, loin de soulever les multiples difficultés dont se hérissent ordinairement les entreprises d’édilité parisienne, ne rencontre qu'un profond mouvement de sympathie. 11 est bon de constater l’existence de cet état de choses au moment où l’administration municipale fait ouvrir aussi une enquête sur la création d’un tramway à traction mécanique devant relier Charonne (rue d’Avron) à la gare Saint-Lazare, en sillonnant certaines voies qui, comme les rues Lafayette, de Châteaudun et Saint-Lazare, sont des plus fréquentées. Au lendemain des insuccès du tramway à traction mécanique de Belleville à la place de la République le moment est propice pour mettre en parallèle les avantages et les inconvénients de la traction électrique et de la traction par câbles ; venant après la décisive expérience du « City and South London Electric Railway»à Londres, nous ne redoutons pas pour l’électricité une épreuve qui en fera ressortir davantage les facilités d’adaptation.
- Aujourd’hui, il est possible de suivre point à point le projet tel qu’il a été accepté par le Conseil municipal après examen des commissions et avis favorables des bureaux et des ingénieurs de l’Administration. Cette étude a une importance que justifie l’actualité. Le système adopté est celui présenté par M. J.-B. Berlier, dont nous avons parlé autrefois (’), et qui vient d’être modifié surtout en vue de la concession actuelle.
- Cette concession comporte un tunnel souterrain
- O La Lumière Electrique, t. XXXIII, p. 276.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 73
- suivant à peu près le cours de la Seine et traversant Paris dans sa plus grande largeur. Nous représentons la physionomie de» cette ligne dans notre figure 1. C'est le tronçon A de la place de la Concorde au bois de Boulogne qui sera établi au début et livré à l’exploitation. 11 comportera six stations et une usine en tête de ligne; après on poursuivra l'établissement du tunnel dans les
- deux sections de la place de la Concorde à la Bastille et de là à la porte de Vincennes. On remarquera que ce tracé embrasse certaines voies où la circulation est particulièrement active, qu’il permet de desservir deux gares de chemin de fer et de contribuer à l’approvisionnement des Halles par un raccordement avec le chemin de fer de ceinture, qu'il coudoie à ses deux stations termi-
- CRAMWAYS TUBULAIRES SOUTERRAINS.
- Projet d?essé par J.B.BERLIER
- ingénieur Civil
- Gai» S*;Laxavc
- tÿHôtd desjfostcs ' JJ Y
- , v^^aâïïes Centrales \
- 7 Les jj^iArclnïB5o
- RPLace delaBaslîfc devançâmes
- Core d’Ûrlêai
- Fig.? 1. — Plan de Paris’
- nus. La section de la place de la Concorde à la porte de Vincennes possédera une usine électrique analogue à la première, établie vers la Bastille. Cette usine sera plus importante que la première. 11 importe de suivre ces détails, car les conditions d’établissement et les ressources de l’exploitation acquièrent dans une entreprise de ce genre une importance exceptionnelle.
- Passons maintenant aux détails techniques et au rôle réservé à l’électricité. Tout d’abord constatons que les travaux de construction de cette li-
- gne ferrée n’offrent aucun des inconvénients habituels inhérents aux voies urbaines. 11 n’y a ici à tenir compte que du travail lui-même. Les obstacles par expropriation ou interruption de circulation disparaissent complètement, le tunnel étant pris sous la chaussée et édifié en sous-œuvre. Pour l’établissement du tunnel, bien qu’il soit de plus grande dimension que ceux de la ligne anglaise que l’on pourrait songer à mettre en exemple, on suivra les mêmes procédés. Si en effet les tunnels de la ligne de City-Southwark
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- n’ont que 3,10 m. de diamètre dans leur plus grande étendue, hormis peut-être entre la Cité et Eléphant and Castle, où ils ont 3,20 m., il faut se représenter qu’ils ont été placés à une bien plus grande profondeur que l’on ne projette de placer celui de 5,80 m. qui doit traverser notre sous-sol. Tandis qu’à Londres les tubes ont été disposés à des profondeurs variant de 13 à 18 mètres, ce qui n’était pas sans compliquer les travaux de forage et de déblaiement, on compte pouvoir en placer à Paris à moins de 2 mètres sous la chaussée, et cela en ne contrariant pas davantage la circulation supérieure.
- Le tunnel sera constitué par une série d'anneaux formés eux-mêmes d’un certain nombre de plaques en fonte assemblées au moyen de boulons. Les collets d’assemblage sont par suite 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 ou d'une matière susceptible de fournir un joint parfait, comme le plomb, par exemple. Le bois de sapin soigneusement bitumé peut être employé dans le même but en ayant soin de terminer le joint par un calfatage d’étoupes extrêmement serré.
- Pour la pose de ces anneaux, M. Berlier préconise l’emploi d’un bouclier consistant en un cylindre de tôle de diamètre suffisant pour glisser assez facilement autour du tunnel qu’il enveloppe à la manière des anneaux d’une lunette d’approche. Ce cylindre est fermé vers son extrémité par une cloison percée d’une porte. En avant de la cloison est un épais anneau de fonte taillé en biseau, de façon à être coupant à son extrémité. En arrière sont disposées des presses hydrauliques dont les têtes de piston, venant buter sur les anneaux déjà construits, exercent leur effort sur le bouclier qu’elles font progresser graduellement; au fur et à mesure de l’avancement, les plaques sont boulonnées et les anneaux s’ajoutent aux anneaux.
- Comme cette manière de procéder laisse autour du tunnel un certain vide correspondant à l’épaisseur annulaire de la partie enveloppante du bouclier, au lieu d’abandonner l’assemblage aux effets de tassement, qui en peu de temps combleraient ce vide, on y injecte du mortier qui le remplit complètement et constitue autour des plaques un enduit protecteur ou plutôt une seconde enveloppe qui les préserve de toute oxydation. Cette injection j
- de mortier peut se faire au moyen d’une lance qui s’adapte à des trous spécialement réservés dans les plaques, et qui est alimentée par un réservoir dont le mortier est chassé par l’air comprimé. En temps ordinaire, l’avancement obtenu par ce procédé atteint de 3 à 4 mètres par jour. Le travail se •fera naturellement à la lumière électrique et l’on pourra établir des chantiers allant à la rencontre l’un de l’autre et mener à bien en un temps relativement court l’établissement de ce tunnel, qui présentera dans sa première partie un développement d’une dizaine de kilomètres, près du double de celui qui va de Stockwell à King William Street et qui a 5 600 mètres d’étendue. On nous excusera de revenir toujours sur le parallèle du tramway projeté avec celui construit chez nos voisins; mais la similitude des conditions, l’analogie des procédés électriques d’exploitation expliquent cette comparaison.
- Nous venons de voir brièvement comment s’exécutera souterrainement la construction du tunnel parisien, et cela sans alarmer les hygiénistes, qui, en tout autre cas, se fussent récriés contre un bouleversement des terrains de surface qui n’eût pas été sans influence sur l’état sanitaire des quartiers traversés; ajoutons que les couches de terrain traversées n’opposent pas d’autre obstacle aux travaux que la seule infiltration des eaux qui est à redouler durant l’entreprise; on y remédierait en établissant en arrière du bouclier une écluse à air où l’on travaillerait sous l’air comprimé.
- Il est clair qu’un tube ainsi constitué est d’une édification plus aisée qu’une voûte en maçonnerie. Ce tube arrive à former par des assemblages solidaires une masse homogène et rigide bien plus à même de résister aux poussées des terrains, aux mouvements du sol, aux affaissements des chaussées que les massifs en maçonnerie, qui sont incapables de subir de semblables accidents et qui se lézardent, se crevassent et s’effondrent parfois en compromettant toute une entreprise. Pareille aventure est arrivée, on s’en souvient, au tunnel de Montrouge sur la ligne de Ceinture, et pendant près d'une année les travaux qui en furent la conséquence interrompirent la circulation des trains.
- L’éclairage des tunnels ordinaires par l’électricité, tel qu’on l’étudie, paraît-il, pour le tunnel des Batignolles, ou par tout autre mode d’éclairage suffisant, permettrait de se prémunir contre le re-
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- nouvellement d’accidents de ce genre en favorisant des inspections.
- En tous cas, c’est une éventualité qui n’a pas à être invoquée dans le tunnel projeté; d’ailleurs, celui-ci sera éclairé à profusion dans toute sa longueur; par suite, les visites seront aisées et les réparations faciles.
- La question de l’aération de ce long tube a aussi préoccupé le promoteur de cette entreprise; cette question n’est pas une difficulté, c'est un problème déjà résolu en partie par l’éclairage et la traclion électriques; l’air ne se trouvera donc plus vicié que par la respiration des voyageurs, et, par suite, le besoin de son renouvellement est moins immédiat; toutefois, des prises d’air aboutissant
- sous les trottoirs à de petits édicules du genre des colonnes Morris, mais munis de grilles dans leur partie supérieure suffiront, en nombre même restreint, à assurer la ventilation permanente de cette grande artère souterraine.
- L’examen de tous ces petits détails d’apparence insignifiante ne nous a pas semblé superflu pour bien montrer avec quels soins le projet avait été dressé et donner par suite une idée des garanties qu’il présente.
- Voilà pour le tunnel; passons maintenant aux stations qui seront échelonnées à différentes distances sur son parcours et qui permettront d’accéder aux trains qui y circuleront.
- Ces stations seront souterraines. Elles sont con-
- stituées (fig. 2) par une excavation rectangulaire de 15 mètres de largeur sur 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 lé plancher des voitures, de manière à faciliter l’embarquement rapide des voyageurs. On accède dans la station par des escaliers analogues à ceux de certaines gares du chemin de fer de Ceinture et débouchant sur les trottoirs sous une construction légère appropriée. La station sera complétée par un passage souterrain qui mettra en communication non seulement les quais opposés, mais les deux côtés de la rue.
- Eclairage et traction électriques.
- La question de l’éclairage dans cette entreprise entièrement souterraine a une grosse importance; elle sera résolue par la création d’un service spé-
- cial dépendant de l’usine de tête de ligne et comprendra un éclairage par arc pour les stations et gares, et un éclairage par incandescence pour les voitures, signaux, et pour le service général du tunnel dans toute son étendpe. Les machines géné ralrices d’électricité seront doublées pour prémunir contre tous accidents. Le service d'éclairage se complétera de l’entretien temporaire des foyers situés dans les kiosques d’accès des trottoirs.
- La traction électrique a ici un rôle prépondérant ; nous ne devons pas perdre de vue qu’alors que des milliers de kilomètres de tramways et de chemins de fer électriques fonctionnent quotidiennement aux Etats-Unis, que plusieurs chemins de fer électriques ont été établis avec succès en Angleterre, que notamment pour la ligne City and Southwark l’électricité est venue détrôner la traction par câbles primitivement adoptée,- nous ne devons pas oublier, disions-nous, que Paris ne possède pas encore d’application de ce genre, que l’établissement du tramway tubulaire de M. Ber-
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- lier est une tentative à laquelle nous devons nous intéresser; l’adoption de l’électricité, en permettant de tourner de grandes difficultés, est tout indiquée pour la traction urbaine rapide, surtout souterraine, et pour se substituer à l’essai de traction par câble récemment fait à Paris avec un insuccès si marqué.
- Quittons un instant le système .Berlier pour porter notre attention sur la ligne anglaise, prise comme comparaison (*), où l’électricité est utilisée dans des conditions qu’il est utile de rappeler.
- La traction, qui au début devait se faire par câbles, est devenue électrique à la suite de l’engagement que prirent MM. Mather et Platt, de Manchester, vis-à-vis de M. Greathead, directeur de la compagnie, d’assurer la réussite effective de l’expérience et d’offrir les garanties nécessaires pour le cas d’insuccès. Le fonctionnement actif longtemps prolongé (5 novembre 1890) nous montre une fois de plus que l’électricité n’a pas failli aux espérances qu’on avait conçues en elle.
- Les voitures sont remorquées, comme on le sait, par des locomotives électriques montées sur deux essieux et pouvant développer un travail de 100 chevaux. Chaque essieu est actionné directement par l’armature d’une dynamo, les deux armatures étant placées dans le même circuit électrique. Au départ, des résistances sont intercalées dans le circuit, et le changement de marche est obtenu en changeant les connexions des balais. La locomotive est entièrement sous la commande du conducteur et la sécurité est assurée par des freins Westinghouse. A cet effet, la locomotive transporte dans deux petits réservoirs l’air comprimé nécessaire pour six arrêts et pour la dépense du sifflet. Elle s’approvisionne d’air comprimé aux stations terminus. Le poids de la locomotive est de dix tonnes environ.
- Le courant électrique est distribué aux machines à la tension de 400 volts; le conducteur est constitué par une simple barre de fer de quatre à cinq centimètres posée sur des traverses dont elle est isolée par de petits blocs de verre. Le conducteur de retour est constitué par les rails et la partie métallique du tunnel. La prise de courant se fait par l’intermédiaire d’un frotteur en tôle qui glisse^sur le conducteur.
- Notre figure 3 montre dans le dispositif de M. Berlier la position des conducteurs ainsi que
- La Lumière Electtique, t. XXXVIII, p. 361.
- la physionomie du tunnel. Les poutres transversales en bois injecté sont placées à un mètre d’écartement; sur ces poutres courent deux voies parallèles (aller et retour, ce qui n’a pas lieu à Londres, où il n’y a qu’une voie par tunnel) constituées au moyen de rails à patins de 30 kilog. le mètre courant et fixées au moyen de tire-fonds. Les deux voies de tramways laissent entre elles l’écartement normal de 1,45 m., de façon à ce que la nuit les trains de marchandises en provenance d’un réseau quelconque puissent, par un raccor-
- Fig. 3. — Coupe du tunnel. C, moteur électrique de 23 chevaux; I), trompe de contact pour la prise de courant; F, conducteur de prise de courant; G, conducteur principal; H, conducteur d’alimentation; K, régulateur; L, rhéostat; M, commutateur de changement de marche; N, fanaux optiques;* O, conducteurs d’alimentation des lampes de signaux; P, Conducteurs d’alimentation des lampes à arc.
- derpentavecla Ceinture, arriver jusqu’aux Halles. La voie est calculée pour pouvoir aisément supporter cette surcharge. Comme dans tout chemin de fer ou tramway, la ligne est complétée par des aiguillages, croisements et plaques tournantes, suivant les exigences de l’exploitation.
- Au milieu de chaque voie est disposé, comme l'explique la légende, un rail central isolé par des plaques de caoutchouc des traverses auxquelles il est assujetti ; c’est le conducteur électrique qui apportera la force produite par l’usine terminus et sur lequel s’effectuera la prise de courant pour les moteurs des voitures. On voit que ce dispositif n’est guère compliqué et se présente dans des j conditions éminemment favorables pour cette ap-
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- plication aux tramways souterrains. Le conducteur, ainsi isolé et parfaitement abrité, est garanti contre toutes les déperditions dues à des causes atmosphériques que l'on a toujours à redouter dans les conducteurs aériens et aussi dans ceux posés dans un [caniveau souterrain, lesquelles se compliquent dans ces conditions de la difficulté de la prise du courant par les moteurs des voitures et de la suspension du transit pendant les grands orages.
- Dans le cas d’un tramway souterrain, l’ensemble des rails et du tunnel métallique lui-même
- offre peur le retour du courant un conducteur tout indiqué.
- Passons maintenant aux voitures. Celles-ci sont de deux catégories : les voitures motrices ou automobiles et les voitures remorquées.
- Notre figure 4 montre la physionomie de ces voitures. La voiture motrice comporte sous son châssis deux dynamos établies sur le même circuit et dont les arbres commandent directement les essieux des wagons. Les deux dynamos, chacune de 25 chevaux, seront réglées pour des vitesses proportionnelles au démarrage et à l’arrêt
- Fig. 4. — Voitures motrices. A, voiture automobile; B, voiture remorquée; C, moteur électrique de 25 chevaux; D, trompe de contact pour la prise de courant; E, bielle d’accouplement; J, manchon d’accouplement; K, régulateur; L, rhéostat; M, commutateur de changement de marche.
- par un régulateur à rhéostats; les changements de marche seront commandés par un commutateur spécial.
- Un dispositif analogue à celui de la traction sera adopté pour l’éclairage intérieur des voitures; en outre, pendant la marche, toutes les portières seront enclenchées par un verrou électrique sous la commande du mécanicien; à l’arrivée aux stations, toutes celles du côté du quai seront déclenchées et s’ouvriront automatiquement. Elles seront refermées soit par les voyageurs, soit par les conducteurs du train et immédiatement enclenchées au moment du départ. Cet artifice a pour but de sauvegarder la sécurité des voyageurs en même temps que de faciliter le transit. Les voitures automobiles comporteront première et se-
- conde classe, avec respectivement 18 et 16 places, les voitures remorquées comporteront 56 places de seconde classe.
- Conclusion.
- Dans la situation où se trouve le projet de M. J. Berlier, à la veille de voir s’entreprendre son exécution, nous ne nous étendrons pas oulre mesure en commentaires inutiles sur les raisons qui, devant les pouvoirs publics, ont milité en faveur de son établissement. La création de ce nouveau service de transport est un commencement du réseau de chemins de fer urbains que l’on réclame depuis des années ; à coup sûr ces expériences auront de grandes conséquences, puisque.
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- outre que leur succès peut décider à de nouvelles concessions et à l'extension du réseau, elles constitueront encore un enseignement susceptible de guider les promoteurs du futur métropolitain. De toutes façons nous devons nous intéresser à voir l’électricité engagée dans cette évolution, dont elle est appelée à fournir la réussite et dont la réalisation est grosse pour elle de promesses d’avenir.
- Tout d’abord, nous nous permettrons de retracer quelques-unes des raisons, que tous les Parisiens connaissent, qui ont décidé à mettre à l’étude la proposition de M. Berlier : c’est l’insuffisance des moyens de locomotion et l’impossibilité de leur accroissement dans le centre de Paris. Le tracé de la nouvelle voie souterraine suit à peu près, nous l’avons dit, le cours de la Seine; or, les bateaux omnibus, qui suivent une direction analogue, transportent annuellement, malgré la période de chômage qu’ils subissent en raison des brouillards et des crues, malgré le peu de durée d’un service à peu près limité à la lumière du jour, et la difficulté d’accès aux pontons d’embarquement, de 20 à 25 millions de voyageurs.
- Sur la ligne des grands boulevards, d’autre part, les statistiques de la Compagnie des omnibus dénoncent un transport annuel de 14 millions de voyageurs, et un rapport officiel de la commission municipale du métropolitain affirme (ce que les Parisiens ne savent que trop par expérience) que cette compagnie en laisse de côté en moyenne plus de 10 millions par insuffisance de places.
- Il ne faudrait pas cependant conclure de ces faits que cette situation soit particulière à Paris; ce sont de semblables circonstances qui ont décidé à faire construire le chemin de fer électrique de City-Southwark et cela malgré l’existence du métropolitain. Ainsi, une récente statistique accusait que chaque habitant de Londres (homme, femme ou enfant) se servait dans une année 90 fois de l’un des principaux moyens de transport économique en commun qui sont à Londres : la Compagnie des Omnibus, le Metropolitan Railway, le District Railway et les tramways. Cette statistique ne mentionne pas les transports si nombreux effectués en outre.par les compagnies particulières d’omnibus, par les extensions suburbaines des grandes lignes de chemins de fer et par les petites voitures. Quelqu’élevée que paraisse cette moyenne, elle est inférieure à celle de New-York, où le nombre des voyages annuels atteint 200 par habitant.
- On doit admettre en principè que le nombre des voyageurs s’accroît en raison de la puissance, de la facilité et du bon marché des moyens de transport. L’expérience justifie cette hypothèse. A Londres, en 1864, il y avait deux grandes entreprises de transport : la Metropolitan Railway et la Compagnie générale des Omnibus. La première transportait 42 millions de voyageurs par an et la seconde 11 millions sur une population de 2940000 âmes, soit 18 voyages annuels seulement. Le prix moyen était de 35 centimes pour les omnibus et 25 centimes pour le chemin de fer.
- Depuis, de 1864 à 1874, il se crée deux nouveaux moyens de transport le District Railway et les tramways. A la fin de cette période décennale, par la facilité plus grande des moyens de transport mis à la disposition du public, le total des voyageurs transportés atteint 155 millions par an, répartis comme suit :
- Compagnie Générale des Omnibus............. 48 000 000
- Metropolitan Railway....................... 44 ooq,,ooo
- District Railway........................... 21 000 000
- Tramways.................................. 42 000 000
- 155 000 000
- Pendant la même période la population a atteint le chiffre de 3420 000 habitants : la moyenne des voyages est donc déjà devenue de 45,3 par individu et par an. Ainsi, dans le court espace de dix ans, la fréquence des voyages s’est augmentée de deux fois et demie; en même temps que les facilités de transport s’accentuaient, le public s'habituait à en user pour de petits parcours, comme l’accuse l’abaissement du prix moyen des voyages, qui, pour les omnibus, descend à 27 centimes et reste stationnaire pour les railways.
- Pendant la période de 1874 à 1884, les compagnies de transport augmentent leur puissance avec une grande activité; et à la fin de cette période décennale le chiffre des voyageurs transportés atteint 308000000 pourune population de 4010000 habitants, c’est-à-dire une moyenne de 77 voyages individuels par an. La répartition des voyages par compagnie, du prix moyen payé pour les parcours, et du prix de revient moyen pour les compagnies de chaque voyageur transporté s’établit d’après le tableau ci-après :
- Si on en compare les divers chiffres, on constate que dans l’espace de vingt années la population
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- ne s’étant accrue que de 36 0/0, le développement des moyens de transport a été tel que les quatre compagnies ont fait progresser de 330 0/0 la moyenne des voyages effectués annuellement sur leurs réseaux.
- Compagnie générale des Omnibus 73 000 000
- Metropolitan Railway........... 76 000 000
- Distiict Railway............... 38 500 000
- Tramways...................... . 119 000 000
- 308 500 000
- Compagnies] Moyenne de la taxe Moyenne dit coût dn voyage pour la Compagnie
- Compagnie générale des Omnibus Metropolitan Railway.... District Railway Tramways 0,20 fr. 0,20 0,2s 0,16 0,175 fr. 0,075 0,075 0,125
- Toutefois, il faut se convaincre que présentement ces divers moyens de transport travaillent à leur maximum de capacité; d’une part, on ne peut augmenter le nombre des omnibus sans arriver à l’encombrement des rues; d’autre part, les tramways qui se développent dans la banlieue ne peuvent pénétrer davantage au cœur de la ville, et enfin l’énorme plus-value des terrains ne permet plus l’extension des métropolitains, car alors il deviendrait impossible de payer l’intérêt du capital. C’est ce qui ressort de l’examen de notre tableau. On remarquera, en effet, qu’en transportant à peu près le même nombre de voyageurs que la Compagnie des Omnibus, le métropolitain parvient cependant à payer l’énorme intérêt de son capital ; ceci tient à la différence des deux prix de revient sous une taxe uniforme. Parchemin de de fer il reste, comme on le voit, 10 centimes de bénéfice par voyage pour payer le capital de premier établissement. Mais, il est démontré que si l’on construisait maintenant de nouvelles lignes elles deviendraient si coûteuses que le bénéfice ne suffirait plus à les rémunérer etque la concurrence des omnibus empêcherait d’augmenter les prix perçus; il y a lieu de présumer que l’établissement du tronçon de Mansion-House à la Tour est un des derniers essais dans ce sens; cette ligne revient à près de 30000000 francs par kilomètre.
- Bien que nous n'ayons examiné que les conditions particulières à Londres et l’extension de ses services de transport en commun, on peut être persuadé que les conditions sont identiques à
- Paris. Ici l’encombrement est analogue et le prix des expropriations de terrains aussi élevé; ceci reconnu, il est clair que la création de tramway tubulaire offre la seule solution compatible avec les conditions présentes. Voyons maintenant si l'établissement de la ligne projetée est à même d’offrir les ressources présumées.
- Posons donc comme base dé notre étude :
- Vitesse de marche (arrêts non compris) 20 kilomètres à l’heure (celle du chemin de ferélectrique City-Soulhwark est de 24 kilomètres, arrêts compris).
- Voitures pesant à vide 3,5 tonnes, et à pleine charge 5,5 tonnes.
- Quelle que soit la section du profil parcouru la vitesse devra être constante. A cet effet, les voitures automobiles seront munies d'un compteur de vitesse gradué en kilomètres à l’heure, disposé sous les yeux du mécanicien conducteur. Cette .condition de vitesse uniforme est essentielle pour maintenir entre les trains un intervalle convenable, qui sera de 333 mètres au minimum et 666 au maximum, pour une exploitation intensive comprenant des trains de 5 voitures toutes les deux minutes, avec des arrêts d’une minute auxstations intermédiaires. Chaque train, quel que soit le nombre de ses voitures, se couvrira lui-même au minimum à 300 mètres en arrière, en allumant et éteignant automatiquement un signal électrique à l’entrée de la section qu’il occupera. Suivant les heures et les circonstances, l’exploitation pourra se faire de trois manières :
- i° Une exploitation intensive comportant des trains de 5 voitures se suivant à deux minutes avec arrêts de deux minutes aux stations;
- 20 Une exploitation de moyenne intensité comportant des trains de deux voitures toutes les deux minutes et arrêts d’une minute;
- 30 Une exploitation de faible intensité, c’est-à-dire pour trains de deux voitures toutes les cinq minutes et arrêts de minute.
- Si maintenant on applique ces procédés à la ligne tronçon-type du Bois de Boulogne à la place de la Concorde, trains pairs, on peut, avec une exploitation intensive à trente départs par heure, transporter 4800 voyageurs; avec une moyenne intensité, à trente départs, 1920; avec une faible intensité, à douze départs, 768.
- Ces chiffres sont pour une seule direction ; les trains impairs de la place de la Concorde au Bois de Boulogne sont susceptibles du même rendement.
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- Dans ces conditions on arrive à cette conclusion, qu’une telle exploitation permettrait d’offrir au public dans les deux sens
- Places
- En exploitation intensive de 2 heures par jour,
- pendant roo jours............................... 1 920 000
- En exploitation moyenne de 365 jours par an à
- 10 heures par jour............................ 14 016 000
- En faible exploitation à 8 heures par jour et pendant 365 jours.................................. 4 485 000
- Total............................ 20 421 000
- Si on suppose seulement que le tiers des places offertes sont occupées (ce qui avec le renouvellement en route, aux stations intermédiaires, représente une moyenne bien inférieure à celle des omnibus), on voit que la prévision de 6807000 voyageurs à transporter, amplement suffisante pour assurer la vitalité de la ligne, est justifiée.
- En admettant même une extension possible dans l’avenir, la ligne présente une marge susceptible de repondre à toutes les éventualités, car, sans augmentation de matériel, et seulement en faisant de l’exploitation intensive toute la journée, elle sera outillée pour transporter au besoin annuellement 63 000 000 de voyageurs.
- En résumé, cette première tentative de métropolitain mérite d’autant plus d’attirer notre attention, qu’elle se fera complètement par des moyens électriques et qu’elle offre une solution aussi parfaite que possible de la question si compliquée du transport des voyageurs à l’intérieur de Paris.
- C. Carré.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Le timbreur électrique de M. Randall.
- Parmi les nouveaux appareils électriques imaginés en ces derniers temps, nous devons signaler Y Electric Date Stamp, inventé’par l’ingénieur Randall. iJne société industrielle s’est formée pour en propager l’emploi en France et en Italie.
- L’Angleterre, qui a eu le privilège d’application de cet appareil, lui a tout de suite assuré un tel
- développement que nous ne devons pas négliger de présenter ce nouvel instrument à nos lecteurs, persuadé qu’ils sauront apprécier les services que cette invention est susceptible de rendre dans un grand nombre de cas.
- L’appareiJ constitue par lui-même un timbre électrique imprimant automatiquement l’année, le mois, la date et l’heure. Ces multiples fonctions sont assurées grâce à l’intermédiaire de l’électricité. L’appareil se compose essentiellement d’une petite caisse en cuivre, analogue au mécanisme des télégraphes Morse et comportant une série de rouages dont nous allons examiner le rôle. La partie supérieure de la boîte porte une sorte de pédale à charnière, surmontée d’un bouton qui sert à donner le coup de poing pour l’impression; le papier y est présenté comme dans les timbres ordinaires et la pression de la main suffit à y faire imprimer les caractères typographiques qui lui sont opposés; toutefois, il est bon de remarquer que ces caractères ne se trouvent pas fixes à la pédale, mais sont dépendants d’une série de roues sur la circonférence,, des-quelles sont disposées lettres et chiffres servant au timbrage.
- Ces roues, dans leurs mouvements particuliers de rotation, se présentent à des rouleaux d’encre grasse, où s’opère l’encrage avant l’arrivée sous la pédale. Une partie de l'emplacement ménagé sous la pédale, à l’endroit où est agencé le texte à imprimer, est réservé pour une composition déterminée et invariable comportant soit la raison sociale du commerçant qui fait usage de l’appareil ou toute autre indication analogue, qui est classée dans l’instrument une fois pour toutes et qui, bien entendu, se répète à chaque impression. L’autre partie de l’emplacement est occupée par trois roues situées sur des axes de rotation différents, mais dépendants d’un mécanisme unique, comme nous le verrons tout à l’heure.
- L’une de ces roues est divisée en 28, 30 ou 31 parties, comportant une série de chiffres de 1 à 28 ou de 1 à 30, ou de 1 à 31; c’est donc dire qu’il y a trois types de ces roues, que l’on adapte à l’appareil le premier jour du mois au cours duquel on se propose d’en faire usage, suivant que le mois a 28, 30 ou 31 jours.
- Une autre de ces roues est divisée en 24 parties comportant deux séries de chiffres 1 à 12; c’est la roue horaire.
- Enfin, une troisième roue, relative aux minutes
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- est divisée en 60 parties, et comporte par suite une série de chiffres de 1 à 60. L’indication de l’année peut être indépendante soit de la partie fixe ayant trait à la raison sociale, soit d’une autre roue qui, dans la pratique, pourrait être adaptée à l’ensemble du système.
- Tous ces rouages sont solidaires ; les uns et les autres sont entraînés par un mouvement d’horlogerie commun et d’une combinaison très simple. Ce mouvement entraîne la roue des minutes toutes les fois que le permet un électro-aimant agissant directement sur une roue en rochet, solidaire du même axe. Toutes les fois que la roue des minutes a accompli un tour complet, la roue
- des heures a décrit — de sa rotation; et Iors-24
- qu’elle a fait un tour complet, la roue des mois a
- accompli ou — où — de sa rotation. 11 s’en-K 28 30 31
- suit qu’à une petite différence près, compensée par un léger grossissement des caractères typographiques, le quantième du mois se trouve constamment occuper la même place à l’impression typographique.
- Nous avons dit que c’était un électro-aimant qui commandait tout ce système,* dont le fonctionnement est, comme on voit, des moins compliqués. Voici le rôle de cet électro-aimant. A une horloge à secondes, à une pend'ule, voire même à une montre, on adapte un contact, qui se couvre au cadran des secondes toutes les fois que l’aiguille de ce cadran a accomplit un tour complet, soit donc toutes les soixantes [secondes, c’est-à-dire toutes les minutes. Ce contact ferme un circuit électrique dans lequel se trouve placé l’électro-aimant dé commandement; toutes les minutes cet électro se trouve ainsi traversé par un courant; lequel, agissant sur une armature, le fait déclencher la roue en rochet qui retenait le rouage des minutes, et celle-ci décrit un soixantième de tour. 11 est évident que l’instrument étant réglé en synchronisme avec l’horloge, la pendule ou la montre qui le commande, les chiffres se succèdent dans le même ordre, et l’appareil remplit bien le rôle d’horloge, suivant ce que l’on attendait de lui. A quelque moment que l’on procède au timbrage, on a directement l’indication de l’heure du jour et du mois au moment précis où on l’utilise. C’est là un avantage qui fourmille en applications variées.
- Dans les usines, les manufactures, les adminis-
- trations, chez les entrepreneurs, etc., dans tous les établissements où la plupart des ouvriers travaillent à l’heure, les chefs savent combien est long et onéreux le pointage des heures, combien difficile est la surveillance et ce qu’il faut dépenser de temps, employer de personnel pour exercet un contrôle exact. 11 en résulte une obligation dé tenir une comptabilité particulière, souvent difficile, prêtant parfois à discussions et toujours coûteuse quel’emploide Y Electric Date Stamp permet d’éviter. Grâce à cet instrument, la surveillance est insignifiante et le personnel se trouve réduit dans une grande proportion. A l’entrée de l’usine, on dispose un appareil Randall, l’ouvrier à son arrivée et à sa sortie timbre son ticket et au temps marqué pour le relevé des tickets, les heures sont enregistrées sans contestation possible; la fraude étant devenue tout à fait impossible.
- Dans les bureaux de postes et télégraphes, l’appareil, muni d’une pédale, peut être utilisé pour tous les timbrages qui occupent, on le sait, un si grand nombre d'employés et compliquent un service qui gagnerait à devenir plus rapide. Le timbrage postal s’effectue avec ce système par un ressort qui exécute continuellement un mouvement mécanique et accélère considérablement un travail toujouts très long; l’extension de cette application permettrait évidemment de multiplier les distributions dans des proportions considérables.
- Comme avertisseur d’incendie, par la combinaison de l’appareil disposé dans un poste régional avec des pyromètres à maxima établis dans les maisons, le timbre électrique est à même de rendre de précieux services.. De même dans les observatoires météorologiques, où il pourrait aisément s’accoupler aux anémomètres, thermomètres et baromètres et fournir l’indication exacte du temps pendant lequel est survenu un important changement atmosphérique ou thermique.
- Mais, l’application la plus considérable qui ait pu en être faite jusqu’ici réside dans les chemins de fer. Là, l’enregistrement du temps acquiert une importance énorme; dans maintes occasions, à la suite d’accidents on a à rechercher les causés d’épouvantables malheurs dont les responsabilités sont souvent difficiles à déterminer; l’emploi du timbre électrique prémunit et contre les accidents et les incertitudes des enquêtes qui les suivent. Installé dans chaque gare de section, il marque automatiquement le passage des trains, l’heure
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- d’arrivée et de départ, à la minute précise; à cet effet, le mécanisme commande du même coup un ruban de papier qui se déroule automatiquement suivant les fréquences de fonctionnement de l’appareil. Dans les postes sémaphoriques il peut rendre de pareils services; sur un point convenu, le train en passant fait mouvoir un disque et met en mouvement un autre disque en même temps que le timbre Randall. La sonnerie prévient le chef de poste, qui par inspection de l’appareil reconnaît l’heure exacte du passage du train et par le disque l'état de la voie. Il est à considérer que l’appareil est apte à fonctionner par tous les temps et qu’avec lui on n’a pas à craindre les défaillances coupables ou les négligences d’employés auxquels il est difficile de demander la précision, l’exactitude et la régularité d’un mécanisme automatique.
- A côté de cette application, le timbrage des billets avec date et heure est aussi un avantage sur lequel il est inutile d'insister et qui est des plus réalisables avec l’instrument que nous venons de décrire.
- En résumé, devant l’accueil fait à Londres à cet appareil par les grandes sociétés, le commerce et l’industrie, il est superflu d’énumérer les autres services que ce mécanisme est susceptible de rendre dans une foule de circonstances.
- Bornons-nous à constater qu’il se recommande surtout pour :
- i° Le contrôle des employés et ouvriers à l’entrée et à la sortie des ateliers; pour l’enregistrement de l’heure, de la minute, du mois et de l’année, soit pour la réception des lettres, dépêches et colis, Soit pour leur expédition, ce qui est fréquent dans les cercles, les hôtels, les maisons de commerce etc., etc.;
- 2° Indication de l’heure de réception et de livraison des commandes;
- 3° Temps contrôlé pour les travaux d’usines;
- 4° Enregistrement des affaires à la minute exacte, ce qui est précieux pour les agents de change, les banquiers, les agents maritimes etc.
- 5° Notation de l'heure pour le passage des contrôleurs, gardiens d’usines, etc.;
- 6° Timbrage des feuilles de départ et d’arrivée de trains, tramways, omnibus, etc. etc., à tous les points du parcours.
- Bref, Y Electric Date Stamp paraît, sous tous ces points de vue, justifier la vogue acquise en Angleterre; comme nous le disions au début, il s’est
- formé une société pour propager chez nous et en Italie cet ingénieux appareil. Cette société moyennant une redevance mensuelle très modeste, vous livre et entretient un appareil, l’installe et le surveille périodiquement. Tous les mois un employé passe changer la roue des jours et remplacer les piles. Dans ces conditions, on s’explique le succès de cet appareil, dont on vient de voir la simplicité de fonctionnement et la diversité d’applications. i :
- c. c.
- Pile thermo-électrique Gouraud (1890).
- Chacun des éléments de cette pile se compose d'un corps A en un alliage de 3 d’antimoine pour 2 de zinc et d’électrodes B B en nickel. La partie a', exposée au feu, est protégée par une garniture
- Fig. 1 et 2
- en cuivre. Les différents éléments d’une pile sont, comme l’indique la figure 2, reliés partie froide à partie chaude par des biellettes b. On peut ainsi chauffer a presque au point de fusion de l’alliage A sans danger de l'endommager.
- G. R.
- Appareil poux* désaimanter les montres.
- Avec le développement croissant des applications électriques, nos montres courent de plus en plus le risque de subir par inadvertance le voisinage intempestif des champs magnétiques intenses; beaucoup d’horlogers ignorent encore la méthode simple qui permet de désaimanter les
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- montres et l’on ne peut quelsouhaiter de voir se vulgariser parmi eux l’appareil Mathey, que nous
- Fig. î. — Appareiljpour désaimanter les montres.
- reproduisons d’après 1 ’Electrical Engineer de New-York.
- 11 se compose d’un électro-aimant en fer à cheval actionné à volonté par quatre éléments Le-clanché, et dont les pièces polaires sont alésées de façon à loger une boîte cylindrique renfermant la boîte à désaimanter.
- La boîte est supportée au bout d’une tige filetée munie d’une poulie et passant dans un écrou fixe, de telle sorte qu’on peut à l’aide d’une corde lui communiquer un mouvement de rotation rapide et d’éloignement graduel simultané vis à vis de Pélectro-aimant.
- E. R.
- Amorce électrique Morris (1890).
- Cette amorce peut se loger soit dans la charge, soit dans l’axe tubé de l’obturateur des canons. Elle se compose de trois capsules A BD, enfon-
- Fig. i et 2. — Amorce Morris.
- cées l'une dans l’autre. A et B, séparées par un vernis isolant, ne sont reliées électriquement que par un fil de platine soudé C, tandis que rien n’isole B de D.
- Lorsque l’amorce est logée dans la chargeL(fig.3), l’électricité lui arrive en A par la tige isolée G et en sort par D, en contact avec le bloc F de la culasse, après avoir traversé et rougi le fil de platine C.
- Lorsque l’amorce doit être placée dans le tube de la culasse, l’électricité y circule par les fils H
- Amorce Morris
- et K figure i et 2, aboutissant aux trous b et k percés dans A et D.
- Blanchiment électrolytique Kellner (1890).
- Ce procédé est basé sur ce que les substances colorantes des fibres végétales sont facilement transformées en composés solubles dans l’eau en traitant ces fibres alternativement par le chlore ou par des chlorures actifs et par des alcalis. On explique ce fait par l’hypothèse que le chlore forme, avant de convertir les matières colorantes en composés solubles dans l’eau, un composé intermédiaire insoluble dans l’eau, mais soluble dans les alcalis; de sorte qu’il suffit de produire
- Fig. i et 2. — Kellner. Blanchiment électrique.
- alternativement ce composé, puis de laver les fibres à l’alcali pour arriver à les décolorer au bout d’un certain nombre d'opérations, en un temps plus court et plus économiquement, en chlore, que par les anciens procédés, où il se forme de
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- l’acide hypochloreux et qui exigent ainsi une action du chlore suffisamment prolongée pour former des composés solubles dans les acides.
- Dans le procédé Kellner, le chlore est produit par la décomposition électrolytique d'un chlorure alcalin, et les produits de cette électrolyse, chlo-reux et alcalins, se réunissent pour, reconstituer le chlorure, après avoir traversé alternativement deux lots de fibres à décolorer.
- On reconnaît sur les figures i et 2, en j l’appa-
- reil électrolytique. La cuve reçoit la pâte à traiter de la pompe d, qui la déverse dans le compartiment central b, au-dessus du fond perforé e, et d’où le battant/l'amène aux compartiments latéraux c, qui reçoivent des tubes g g: l’un le chlore et l’autre l’alcali de l’électrolyseur.
- La pulpe traitée en cc retourne par c'd à la pompe d, qui la refoule de nouveau dans le compartiment central b, d’où le chlorure alcalin reconstitué est ramené, par une pompe i, à l’élec-
- mmmJmmM WÿmMm
- Fig. 3. — Kellner. Blanchiment électrique.
- trolyseur, au travers du filtre/3. Les électrodes/, en charbon, zinc ou platine, sont imparfaitement séparés par des cloisons ;3, qui constituent des compartiments reliés alternativement aux tuyaux gigu auxquels se dégagent ainsi respectivement le chlore et l’alcali.
- Dans l’appareil représenté par la figure 3, la matière, amenée au milieu d’une cuve circulaire à trois compartiments inno, est soumise à l’action d’une hélice p, qui la refoule de la cuve centrale dans le compartiment annulaire mn, d’où elle redescend dans la cuve centrale par les ouvertures m'. Le chlore arrive dans l’une des cuves par un fond en poterie perforée, pendant que l’alcali arrive de même à l’autre cuve, puis ces liquides s’écoulent par les filtres nx dans les compartiments extérieurs 0 n, pour se réunir et reformer e chlorure dans le récipient intermédiaire q, d’où il est refoulé dans l’électrolyseur/. Les cuves sont fermées par des couvercles à joints hydrauliques, pourvus de regards o3 et de tuyaux o2, pour le
- dégagement des gaz. Les tuyaux r permettent de chauffer à la vapeur.
- Perfectionnements à la turbine Parsons (1890).
- Nous 'avons décrit à mesure de leur apparition les divers perfectionnements apportés par M. Al-gernon Parsons à sa remarquable turbine; les modifications les plus récentes, représentées par les figures 1 à5 ont principalement pour objet un mode nouveau d’équilibrage de la poussée de la vapeur sur les disques de la turbine, ainsi que le réglagej’au minimum de l’espace nuisible entre les disques et les aubes.
- Dans le type de turbine radiale ou centrifuge représenté par les figures 1 [et 2, la vapeur est admise dans l’espace F compris entre le piston d’équilibre E et le premier disque tournant B4calé, comme E, sur l’arbre A. La vapeur, après avoir franchi successivement les différents cercles des directrices fixes de la première couronne C4 et
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- des aubes mobiles du premier disque B4, passe du dernier cercle de B4 au premier cercle des directrices de C3, et ainsi de suite, au travers des couronnes CgQQC et des disques B^B!B, en se dilatant successivement, de manière à s’échapper par G4 dans l'atmosphère ou au condenseur, sous une faible pression.
- L’échappement Gt communique avec la face extérieure du piston E. Ce piston, garni de nervures circulaires emboîtées dans les rainures correspondantes de son cylindre F, est calculé de fa -çon à presque équilibrer la poussée de la vapeur qui tend à écarter les disques B des couronnes C; le restant de cette poussée est pris par la butée L,
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- 1
- Fig. 1.— Turbine Parsons. Elévation.
- Fig. 2. — Coupe longitudinale.
- disposée de manière à pouvoir régler à volonté l’espace nuisible ou l’écartement des disques et des couronnes. A cet effet, ce coussinet de butée, qui vient à la suite des paliers élastiques K, est fait en deux pièces L et La (lig. 3) dont l’une L2, est rigoureusement fixée au palier de butée. La moitié supérieure L', mobile longitudinalement, porte un filetage sur lequel on peut faire tourner la bague écrou L3 ; cette bague, qui ne mord pas
- ] sur le bout non fileté du demi-coussinet fixe L2, appuie par son rebord sur le palier, et permet de déplacer longitudinalement l’arbre A et les disques B, avec une grande précision, de quantités limitées par le jeu des anneaux de L dans les rainures de L2.
- Ce serrage de L3, outre qu'il permet de réduire l’espace invisible au minimum par un ajustage extrêmement précis, serre L sur les rainures de L2
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- en même temps que les bagues annulées H sur les rainures de leurs coussinets H' (fig. 4) de manière à assurer aux sorties de l’arbre A une étanchéité parfaite.
- Le cylindre de la turbine est en deux parties, et l’arbre A attaque directement celui de la dynamo par un carrelet#. Les deux paliers élastiques Kj K2 sont lubrifiés par un grand graisseur S. On reconnaît en N le régulateur à air, dont la pompe,
- Fig. 3 et 4. — Détail des paliers de butée et de sortie.
- mue par la transmission à frottement A'M, étrangle par R l’admission de vapeur dans la prise Q conjointement avec le régulateur électrique O P, décrit dans nos précédents articles.
- G. R.
- Projet de chemin de fer électrique à. grande vitesse entre Vienne et Budapest, de M. Ch. Zi-pernowsky.
- M. Zipernowsky a fait dernièrement une conférence sur un chemin de fer à grande vitesse et à traction électrique devant relier Vienne à Budapest, distants de 250 kilomètres. Avec les tendan-cés actuelles de réduire de plus en plus les distances, il espère que tôt ou tard on se décidera à essayer ce mode de traction ; un essai fructueux amènera certainement le développement rapide de chemins de fer électriques interurbains en général.
- Avant d’entrer dans les détails de son projet, l’auteur expose les considérations générales suivantes :
- On sait qu’avec les locomotives à vapeur actuelles on ne peut guère dépasser une vitesse de 100 kilomètres à l’heure. Seuls les moteurs rotatifs, comme les moteurs électriques, permettant d’atteindre des vitesses plus considérables sans diminuer la sécurité du fonctionnement, puisqu’il est facile de caler la partie mobile du moteur électrique directement sur l’essieu, de manière à éviter l’emploi de tout organe intermédiaire.
- De plus, les locomotives électriques ne portent pas le générateur pour la production de la force motrice ; elLes n’exigent pas l’emploi de tender, et, n’ayant ni charbon ni eau à transporter, elles sont d’une simplicité qui ne laisse rien à désirer. Ce sont donc des locomotives à marche rapide par excellence.
- Comme les dépenses n’augmentent pas beaucoup avec la fréquence des départs et que plus on fera travailler les machines, mieux on utilisera le matériel, il sera avantageux de faire circuler sur la ligne, à peu d’intervalle, un très grand nombre de trains ou même de voitures automobiles uniques transportant à la fois un nombre restreint de voyageurs. Ce serait la réalisation d’une ligne de tramways franchissant à grande vitesse une distance importante.
- Les principaux points à étudier pour l’établissement d’une telle ligne sont les suivants : la vitesse admissible des voitures, l’intervalleentre deux départs, le nombre de voyageurs que l’on peut admettre par voiture, les dimensions et le poids qui en résultent, la forme de la voiture automobile, la force de traction nécessaire sur une voie parfaitement construite, la puissance des moteurs électriques, le type de voie à adopter suivant le poids total de la voiture à pleine charge et le mode d’amenée du courant.
- M. Zipernowsky, examine successivement ces différents points.
- En premier lieu et avant tout il est nécessaire de préciser la vitesse limite susceptible d’être employée, car de cette vitesse dépendront toutes les autres considérations.
- La vitesse limite à employer est déterminée d’une part par l’adhérence du train sur la voie et d'autre part par la bonne conservation du matériel roulant, notamment des roues.
- Le calcul démontre que même si c’était possible il ne serait pas prudent de dépasser 250 kilomètres à l’heure. A cette marche la vitesse à la circonférence de roues d'un diamètre de 2,50 m. at-
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- teint 70 mètres à la seconde. A cette vitesse faction de la force centrifuge est tellement considérable que même des roues pleines n’offriraient plus la sécurité voulue. Aussi M. Zipernowsky propose-t-il d’employer des roues en acier d’une construction spéciale pouvant résister aux forces ( mises en jeu.
- La limite donnée par l’adhérence est plus difficile à préciser, vu que le frottement dépend de différents éléments variables, tels que les rampes, les matières employées, l’état de l’atmosphère, la température, etc.
- Dans un calcul approximatif et en tenant compte autant que possible de toutes ces circonstances, M. Zipernowsky arrive à admettre qu'il sera possible d’atteindre une vitesse de 250 kilomètres à l'heure sur les paliers et de 200 kilomètres sur les rampes.
- Ces chiffres adoptés, nous pouvons examiner combien de voitures on peut mettre en circulation par jour, car ceci ne dépend que de l’intervalle de temps qu’on ne doit pas dépasser entre le départ des deux convois.
- Cet intervalle de temps séparant deux départs est déterminé par l’intensité du trafic et le nombre de voyageurs qu’une voiture peut transporter.
- Mais il y a là aussi une limite qui doit être déterminée de manière à assurer la sécurité complète de circulation. On doit donc chercher d’abord à réaliser un moyen d’arrêter une voiture dès que la marche de la précédente se trouve entravée, et il faut disposer à cet effet sur la ligne d’un système convenable de signaux.
- En effet, on ne peut plus admettre les signaux employés avec les vitesses de ioo kilomètres à l'heure, attendu qu’il est impossible de voir et d’entendre d’une façon sûre ce qui se passe dans le voisinage du train. 11 faut donc imaginer pour ces grandes vitesses un système de signaux tout à fait spécial.
- De plus, on doit prévoir le cas où les signaux ne peuvent pas être aperçus de la voiture; il faut donc songer à prendre des mesures afin que chaque gardien de la voie soit en état d’arrêter la voiture sans recourir à des signaux, ce qui pourra se faire par l’établissement d’interrupteurs de courant. Ainsi les voitures doivent être en quelque sorte dirigeables de l’extérieur, comme les boîtes servant au transport des dépêches dans les tubes pneumatiques.
- L’intervalle minimum est donc déterminé par
- la condition qu’une voiture à laquelle on a coupé le courant ne puisse s’approcher par sa vitesse acquise ou par suite de pentes éventuelles de la voie d’un précédent convoi au-delà d’une certaine distance nécessaire pour la sécurité.
- 11 pourra être d’autant plus minime que le conducteur aura à sa disposition des freins d’une plus grande puissance et des dispositifs lui permettant de s’apercevoir immédiatement qu’on lui a coupé le courant.
- Vu toutes ces exigences, M. Zipernowsky établit que l’intervalle entre le départ successif de deux voitures ne doit pas être inférieur à 10 minutes et en rapport avec les conditions locales.
- Nous avons donc déjà l’un des facteurs de l’intensité du mouvement; il ne reste qu’à déterminer l'autre, le nombre de voyageurs qu’on pourra transporter par voiture.
- Lç nombre de places disponibles dans chaque voiture doit répondre à l’importance du trafic, tout en restant dans une limite fixée par le poids maximum admissible et par le gabarit. On est conduit, surtout par ces dernières raisons, à ne faire emploi que d’un seul type de voiture.
- 11 est difficile de déterminer définitivement les dimensions et l’aménagement intérieur de cette voiture avant d’avoir des résultats pratiques, mais M. Zipernowsky croit que 40 places assises seront suffisantes pour assurer un service régulier pouvant transporter 200 personnes par heure avec des départs à intervalles de 10 minutes.
- Outre le transport des voyageurs, on pourrait également assurer le service de la poste, mais il ne convient pas de faire de transport de marchandise en dehors des bagages des voyageurs.
- Après nous être fait une idée de la vitesse et du mouvement à admettre, nous allons voir les dispositions particulières qu’ils comportent pour les divers organes de cette grande transmission de la force, comme l’aménagement de la voiture et de la voie à adopter, entre autres, les dispositions indispensables pour la sécurité de la circulation, telles que freins et signaux, et finalement la force motrice qu’exige un tramway pareil, étant donnés la vitesse, le nombre et le poids des voitures se trouvant en même temps sur la ligne.
- La voiture qui a été construite par la maison Ganz et Ci0, de Budapest, est du type d’un wagon ordinaire avec extrémités paraboliques, pour diminuer la résistance de l’air, qui, à une telle vitesse, absorberait une grande partie de la force motrice.
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- Elle est à 40 places, avec water-closet, lavabo, aménagement pour le service des postes et cabine pour les mécaniciens. Ses dimensions sont : 2,20 m. de hauteur, 45 mètres de longueur et 2,15 m. de largeur.
- Le truck de cette voiture est formé de quatre poutres reliées par des treillis en fer et reposant à chaque extrémité sur un bogie au moyen de huit paires de ressorts. Les moteurs, situés à chaque extrémité du véhicule, sont séparés des voyageurs par des cloisons en tôle et vitrées. La disposition des bogies permet de franchir des courbes de 1 000 mètres de rayon et d’avoir un jeu latéral de 6 millimètres.
- Toutes les dispositions sont prises pour assurer dans les courbes, pentes et rampes la fixité de tout le système.
- Les roues sont du plus grand diamètre possible et pourvues de deux boudins avec jeu de 5 millimètres pour chacun de façon à prévenir tout déraillement. Ce jeu est également prévu pour l’allongement dû à réchauffement des essieux.
- Les roues sont à disque plein, en acier, et leur bandage peut êtrefiehangé facilement.
- Le poids supporté par chaque roue est de 7500 kilogrammes et le nombre de tours d’environ 600 par minute.
- 11 y a par voiture quatre électromoteurs ayant un induit calé directement sur l’essieu.
- Le courant nécessaire est amené au moyen de galets roulant sur deux rails spéciaux en communication avec les stations secondaires. Ces galets sont situés sous les bogies moteurs et portent des flasques assurant un bon contact.
- Pour la production du courant, on établirait deux stations centrales situées à Banhid (près de Budapest) et à Zurndorf (près de Vienne) distantes de 60 kilomètres de chaque point terminus.
- La tension initiale serait de 10000 volts, mais elle serait transformée dans des stations secondaires servant en même temps de maisons de garde, en courant alternatif de basse tension ou en courant continu. Le courant primaire y serait amené par des conducteurs aériens.
- Etant donnée la grande vitesse, une disposition particulière du frein doit être employée de façon àxpermettre un arrêt très rapide de la voiture.
- A cet effet, M. Zipernowsky a proposé l’emploi de freins électriques ayant une certaine analogie avec ce qu’on appelle « contre-vapeur » dans les locomotives ordinaires. 11 est évident qu’en pre-
- mier lieu l’action de l’air joue un rôle important corflme agent contre-moteur à la marche du véhicule. 11 s’ensuit donc qu’on peut le considérer comme une sorte de frein; mais comme son action est en rapport avec la vitesse de la voiture, elle diminue rapidement avec celle-ci. On ne doit compter sur cette force qu’au début quoiqu’elle présente un effort de 200 chevaux. Par conséquent, lorsqu’on veut arrêter ou ralentir la marche de la voiture, on stoppe en premier lieu les électromoteurs, que l’on couple ensuite à deux, et dès que le nombre de tours diminue, à quatre en série sur des résistances placées sous la voiture. Ils jouent alors le rôle de dynamos génératrices. Mais cette absorption de force n’est pas suffisante pour produire l’arrêt complet, car on conserve malgré cela une vitesse dépassant encore 30 kilomètres. 11 est donc nécessaire de faire en outre usage d’un frein mécanique. On a choisi le frein Westinghouse.
- Après avoir indiqué ainsi le mode de traction et les moyens de transport qu’il veut adopter, M. Zipernowsky passe en revue le point de vue qui doit servir de base pour la construction de la voie.
- Pour des vitesses de 200 kilomètres à l’heure et au-delà, les rampes offrent moins de difficultés que les courbes, car elles n’exigent que de la force, c’est-à-dire l’emploi de moteurs puissants, tandis que les courbes abaissent considérablement la limite de la vitesse admissible. En voulant maintenir cette vitesse à 200 kilomètres, on ne doit pas adopter des rayons moindres de 3000 mètres et en outre annuler complètement l’effet de la force centrifuge en rehaussant suffisamment le rail extérieur.
- Pour des rayons de 3000 mètres, ce rehaussement ne doit pas être inférieur à 148 millimètres; on préfère donc abaisser de la moitié le rail intérieur, tout en rehaussant de l’autre moitié le rail extérieur.
- Les rampes offrent moins de danger. Aussi dans le projet Budapest-Vienne on ne s’effraie pas d’admettre des rampes de 10 pour mille, ce qui exige le double de la force de traction dont on a besoin en palier.
- Le déraillement est évité tout d’abord par le grand diamètre des roues et par la longueur considérable de la voiture, qui empêche tout mouvement ondulatoire, une des principales causes des déraillements, et en outre par les dimensions des
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- boudins, qui ont 50 millimètres de hauteur. On n'en a toutefois pas exclu la possibilité, et en vue d’un accident on a placé les quatre consoles doubles qui relient les poutres principales aux extrémités de la voiture tellement près du sol qu’elles embrasseraient la voie dès que les roues sortiraient des rails, offrant ainsi à la voiture déraillée la sécurité d’un guidage momentané. La chute, du reste, ne pourrait dépasser 100 millimètres, le véhicule étant maintenu par les rails conducteurs de courant, qui se trouvent fixés à 50 centimètres au-dessus du sol. Lé sinistre serait donc réduit à un simple accident.
- Les rails principaux sont du type Vignol et ont 180 millimètres de hauteur et 50 kilogr. de poids par mètre courant. Us sont fixés sur des traverses métalliques et reposent en outre tout le long de la ligne sur une infrastructure solide en béton.
- Personne ne songerait à établir sur une ligne pareilje des changements de voie, à cause, des dangers qui pourraient en résulter. Aussi M. Zi-pernowsky a-t-il projeté son chemin de fer à double voie, d’un bout à l’autre. 11 a prévu une distance de 10 mètres entre les deux axes pour éviter les chocs d’air, qui pourraient être fatals lors du croisement de deux voitures. Des remblais très larges occasionnant un mouvement de terre considérable seraient alors nécessaires. Pour les supprimer, M. Zipernowsky préfère employer, à partir d’une certaine hauteur, deux viaducs parallèles de 2,50 m. de largeuravec des ouvertures de 12 à 15 mètres.
- La sécurité du trafic est assurée par les mesures suivantes : On établira tous les deux kilomètres des maisons de garde avec interrupteur de courant et régulateur automatique indiquant la consommation locale. Ce régulateur, en pouvant ne débiter qu’une quantité déterminée de courant, ralentira donc au besoin la marche et rétablira la distance normale entre deux voitures successives, dès que celle-ci se trouverait réduite par un hasard quelconque, ce qui aurait amené une consommation locale dépassant l’ordinaire.
- Les signaux optiques dont les gardiens se serviront doivent avoir une certaine longueur afin que le mécanicien puisse les apercevoir. 11 verra alors des traits allongés dont trois superposés signifieront arrêt, 2 vitesse de 50 kilomètres, 1 vitesse de 100 kilomètres et o libre voie.
- 11 va sans dire que les maisons de garde seront reliées entre elles par des fils téléphoniques et
- que les stations seront protégées par des signaux d’entrée et de sortie.
- En terminant, M. Zipernowsky a fait le calcul du travail nécessaire à la traction.
- La résistance de l’air peut être évaluée, suivant les expériences faites par Crosby en vue de la ligne électrique New-York-Chicago (x) à 250 chevaux et le travail nécessaire pour remonter une voiture de 60 tonnes sur une rampe de 10 pour mille avec une vitesse de 200 kilomètres à l’heure à 450 chevaux. En comptant en outre 100 chevaux pour la résistance dans les courbes, frottement de l’air sur les parois, frottement dû au roulement, pertes d’énergie causées par le mouvement latéral, etc., on voit que le travail maximum exigé par une voiture automobile est de 800 chevaux. On devra donc faire usage de quatre électromoteurs de 200 chevaux effectifs chacun sur chaque voiture et on devra adopter comme machines génératrices des moteurs d’au moins 800 chevaux dans les stations centrales pour pouvoir fournir l’énergie maxima qui peut être demandée par les voitures en service.
- En résumé, chaque voiture, en supposant le temps favorable, absorberait en palier 260 kilowatts et en rampe au plus 600 kilowatts, et puisqu’on ne voudrait pas dépasser dans les circuits secondaires 1000 volts de tension pour éviter les complications qui pourraient résulter de l’emploi de plus hautes tensions avec des conducteurs nus ; il faut compter 260 à 600 ampères par voiture, courants dont la conduction exige de très bons contacts.
- Quant aux détails de la transmission de la force, M. Zipernowsky s’est réservé de donner plus tard des renseignements complémentaires, n’ayant pas encore terminé les études nécessaires. 11 a construit pour les besoins de la traction en question un moteur d’un nouveau genre avec lequel les expériences vont commencer incessamment.
- D'après ce qui précède, on se rend compte des nombreuses difficultés dont la réalisation d’un pareil projet est hérissé. Avant de se lancer dans une telle entreprise, il est indispensable d’effectuer de nombreux essais et d’avoir étudié longuement la construction de chacun des organes des voitures, de chacune des parties de la voie. 11 paraît même prudent de faire d’abord des essais progressifs en débutant avec des vitesses de
- 0) Elccir. IVoild, t. XV, 1890.
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- 120 kilomètres, par exemple, et étudier dans la pratique courante les diverses parties du matériel et de la voie à employer.
- 'D. K.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la température des fils parcourus par des courants électriques et sur leur coefficient de conductibilité externe (Deuxième mémoire), par M. Gardani C1).
- Nous avons publié en son temps (2) un résumé du premier mémoire de l’auteur relatif à cette question ; je prierai d’abord le lecteur de s’y reporter pour ce qui concerne les notations employées et les résultats déjà obtenus. Dans ce travail, M. Cardani discute sa méthode et indique les nombres qu’elle lui a fournis.
- Observations sur la méthode expérimentale. —• Quand on mesure la résistance du fil plongé dans une caisse pleine’d’eau chaude, l’axe sur lequel sont fixés les supports qui maintiennent le fil tendu finit par s’échauffer, bien qu’il soit plongé dans un bain d’eau. Au lieu de faire une correction il a paru plus simple de l’éliminer.
- Voici la marche d’une expérience (l’appareil étant modifié de façon qu’on pût placer ou enlever avec la plus grande facilité la caisse qui entoure le fil) :
- i° On mesurait le nombre N des vibrations de la corde à la température ambiante;-2° Avec de l’eau bouillante on portait à une température donnée les deux parties de la caisse qui devait entourer le, fil, et on agitait jusqu’à ce que ces deux parties eussent la même température;
- 3° On plaçait ses deux parties sur leur support; elles entouraient complètement le fil et on attendait que les divers thermomètres dont le réservoir était le plus voisin de la corde indiquassent là température même de l’eau environnante;
- 4° On mesurait d'e, nouveau le nombre N7 de vibrations de la corde et on notait la température des thermomètres;
- 0) Nuovo Cimento, t. XXX.
- (s) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 627.
- 5° On mesurait immédiatement après la résistance du fil ;
- 6° On enlevait rapidement la caisse et on mesurait de nouveau le nombre de vibrations de la corde; ce nouveau nombre se trouvait presque toujours rigoureusement égale au premier.
- Toutes ces observations ne demandaient pas plus d’une demi-heure. Après cette série de mesures, on en faisait une autre, généralement dans la même journée, pour obtenir le nombre de vibrations de la corde, quand elle était traversée par un courant dont on mesurait l’intensité.
- Le nombre N — N' ou AN (désigné par N dans le mémoire précédent) peut être représenté avec une très grande exactitude par une formule parabolique à deux termes
- A N = a: 0 + b O2,
- La méthode acoustique choisie pour déterminer la température du fil est certainement compliquée; il aurait été plus naturel, par exemple, de déduire simplementcette température de la résistance du fil ; l’auteur indique les raisons de son choix.
- La méthode acoustique est générale, applicable à tous les fils, quelle que soit leur substance et d’égale sensibilité, quelle que soit leur diamètre. La méthode électrique, au contraire, ne peut s’appliquer quand la variation de la résistance avec la température est lente; elle est d’autant moins sensible que le diamètre d’un fil est plus grand. Par exemple, la résistance d’un fil de cuivre de 0,5 18 mm. de diamètre était de o,032ohm à io°, et de 0,0385 ohm à 6o°; pour évaluer la température à l° près, il aurait fallu mesurer la résistance
- . . 0,0385 — 0,032
- avec une erreur moindre que —------------— =
- 4 50
- 0,00013 ohm, Une mesure aussi précise serait plus compliquée que la méthode acoustique. Au contraire, le nombre de vibrations diminuait de 1 vibration double environ pour une élévation de température de i°.
- Avant d’exposer les résultats obtenus l’auteur répond à une remarque faite dans l’analyse citée plus haut, relativement à l’influence de l’amplitude sur le nombre des vibrations; le premier mémoire ne donnait pas de développements sur la méthode employée pour montrer que cette influence était négligeable.
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- La méthode stroboscopique permet de mettre en évidence une variation de 0,1 sur le nombre des vibrations accomplies en une seconde; or, en employant cette méthode on n’a pas pu constater de variation dans la période des vibrations d’un fil traversé par un courant qui élevait sa température au-dessus de celle de l’air ambiant, lorsque l’amplitude des vibrations diminuait graduellement jusqu’à zéro.
- D’ailleurs cette constance de la période ne se réalisait que quand le fil vibrait dans un plan vertical ; si cette condition n’est pas réalisée, les nombres obtenus ne concordent plus, la période est plus courte, ce qui indique un refroidissement moins rapide. Ces faits s’expliquent simplement si on remarque que le refroidissement du fil donne naissance à un courant d’air ascendant; dans le premier cas le fil perd à peu p rès autant de chaleur que s’il était fixe ; dans le second, au contraire, la forme et les dimensions de la colonne d’air sont modifiées.
- Dans toutes les expériences on a eu soin que les vibrations fussent verticales et on a rejeté les nombres qui indiquaient que la condition n’avait pas été réalisée complètement.
- Résultats. — Le mémoire contient sept tableaux donnant, pour différents fils, l’excès de leur température sur la température ambiante (comprise entre io° et 150), la différence AN observée et calculée, l’intensité du courant, la résistance du fil à la température de l’expérience, le coefficient K de conductibilité externe, exprimé en petites calories par millimètre carré, la surface extérieure du fil et son diamètre. La longueur était dans toutes les expériences de 410 millimètres.
- K décroit rapidement quand le diamètre du fil augmente ; l’influence de la température peut s’exprimer par une formule linéaire :
- K = K„ + 20.
- K„ peut être représenté par la formule
- dans laquelle A, B, C sont des constantes et D le diamètre du fil.
- a est très sensiblement en raison inverse de D; les vérifications sont assez satisfaisantes pour
- qu’on puisse considérer la loi comme établie. On a donc
- Si D est suffisamment grand, ses variations n’influent presque plus sur K, ce que divers expérimentateurs avaient déjà constaté.
- L’auteur a étendu ensuite ces lois à d’autres corps, métaux ou alliages; K peut s’exprimer pour tous ces corps par une même formule, les constantes varient seules.
- Discussion des expériences. — Si la loi de Newton était vraie a serait nul.
- On sait que dans le cas des métaux polis la perte de chaleur par convection est beaucoup plus considérable que la perte par rayonnement (5 ou 6 fois plus grande que dans les expériences de Dulong et Petit). Ici on trouve que le coefficient K0 varie du simple au sextuple quand le diamètre du fil passe de 1 millimètre à o, 1 mm. ; la chaleur perdue par rayonnement ne dépendant que de l’état de la surface, il faut attribuer à la convection ces variations de K».
- D’autre part le coefficient K0 varie très peu avec la nature du fil. Ce fait a été vérifié directement à l’aide de deux fils, l’un de platine, l’autre de fer qu’on soumit à l’expérience d’abord après les avoir polis, ensuite après avoir couvert le fil de platine de noir de fumée et recuit le fil de fer jusqu'à ce qu’il prît une teinte brune; les valeurs de K furent sensiblement les mêmes.
- La question de la variation du coefficient K avec la température est beaucoup plus complexe; la plupart des auteurs qui se sont occupés de cette question ont trouvé que la loi de Newton s’appliquait sensiblement tant que l’excès de température du corps chaud sur l’extérieur ne dépassait pas 200. Ici l’écart se manifeste très nettement dans les mêmes limites; cet écart va d’ailleurs en croissant rapidement lorsque le diamètre des fils diminue. Pour tous les corps, le coefficient a est en raison inverse du rayon, mais la constante M dépend de la nature du corps. 11 se trouve que cette constante est en général d’autant plus grande que la variation de la résistance avec la température est plus rapide.
- Cette dernière remarque, la formule qui donne K et le fait que les constantes A, B, C sont à peu près indépendantes de la nature du fil, ce qui ré-
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- suite du fait que la perte de chaleur s’effectue surtout par convection, constituent les résultats fondamentaux du travail qu’on vient d’analyser.
- La valeur de K trouvée par Macfarlane pour le cuivre poli est 168.10"8; le coefficient A de la formule, qui correspond à un diamètre infini est 180.1 o~K ; l’accord est satisfaisant, vu l’étendue de l’extrapolation.
- Un calcul simple montre que si -la températnre atteinte par un fil parcouru par un courant était proportionnelle au carré de l'intensité, comme l’indique la formule d’Œlschlœger, on devrait avoir :
- p étant le coefficient de variation de la résistance avec la température; la formule ne peut donc être qu’approximative.
- Le résultat de Forbes, d'après lequel les intensités de courant nécessaires pour porter à une même température deux fils de même nature seraient en sens inverse du diamètre est encore moins approchée; en effet, elle mènerait à la formule ^
- c’est-à-dire qu’elle serait vraie si A et C étaient négligeables.
- Le travail de M. Cardoni fournit pour la première fois les éléments permettant de calculer d’une façon suffisamment approchée la température d’un fil. Dans la pratique, on admet ordinairement que le coefficient K est indépendant de la température, hypothèse qu’il est .impossible de conserver; quant à la valeur de ce coefficient, elle varie suivant les auteurs, de 16.io-7 (Macfarlane) à 61.io-8 (Péclet) pour ne citer, dit l’auteur, que les valeurs les plus concordantes.
- Recherches sur les oscillations électriques de Hertz, parM. Grimaldi (*).
- L’auteur a voulu reprendre et étendre les recherches de MM. Arons et Rubens (2) sur la vitesse de propagation des ondes électromagnéti-
- (i) Atti delta Reale Accademia dei Lincci, 1891. (*) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 368.
- ques le long d’un fil plongé dans un liquide.
- Le vibrateur portait deux lames de laiton carrées placées vis-à-vis de deux autres lames reliées elles-mêmes au milieu d’un des grands côtés de deux rectangles métalliques constituée par des tubes de laiton de 7 millimètres de diamètre. Les dimensions des rectangles étaient 250 et 39 centimètres; ils étaient disposés verticalement l’un au-dessus de l’autre à une distance de 8 centimètres; les fils de jonction avaient 1 mètre de long, ils étaient soudés chacun à une petite lame de laiton rectangulaire pouvant glisser le long d’un des côtés du rectangle; les deux lames étaient reliées par une pièce d’ébonite et se déplaçaient simultanément.
- Les grands côtés des deux rectangles opposés à ceux qui portaient les électrodes présentaient une solution de continuité; les quatre extrémités étaient reliées en croix deux à deux; du milieu des pièces de jonction partaient des fils métalliques isolés aboutissant à l’intérieur d’une chambre obscure.
- Pour déceler les vibrations, l’auteur a adopté le procédé indiqué par M. Bartoniell (7) ; les lampes à incandescence sont plus sensibles que le micromètre et n’ont pas l’inconvénient de s’oxyder.
- Quand le courant n’arrive pas aux fils secondaires par le point neutre, on observe des phénomènes qui varient avec la nature de la lampe. Avec une petite lampe de cinq bougies, on observe une faible lueur lavande au voisinage des fils de platine qui soutiennent le charbon; si on augmente la distance de l’électrode au point neutre, on voit apparaître une teinte plus claire, presque blanchâtre, très brillante, puis une sorte d’arc voltaïque au point où le charbon est rompu. Un déplacement en sens inverse donne naissance aux mêmes phénomènes; il y a une zone, appelée par l’auteur zone neutre (%ona d’indifferen^a) aux extrémités de laquelle la lumière apparaît ou disparaît brusquement ; l’étendue de ce segment dépend de la distance des plateaux primaires et secondaires; la position de son milieu demeure d’ailleurs constante; c’est ce point qu’on appellera point neutre. On peut le déterminer à un centimètre près.
- Avec des lampes plus grandes, les phénomènes lumineux sont un peu différents, l’étendue de la zone neutre varie, mais le point neutre ne se dé-
- (*) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 168.
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- place pas. La zone neutre a 10 centimètres de longueur avec les petites lampes, 18 centimètres avec les grandes, 25 centimètres avec le micromètre à étincelles. Les abscisses (rapportées à un zéro arbitraire) du point neutre, déterminées à l’aide de divers appareils, ont été : 98,7; 97,8; 98,1 ; 97,9 cm.i
- Pour chercher jusqu’à quelle distance des fils, à l’intérieur des rectangles, il existe un mouvement électrique sensible, l’auteur a fait l'expérience suivante : autour de deux petits côtés des rectangles, il coula des cylindres de paraffine de 23 centimètres de long et de 3 centimètres de diamètre; le point neutre était déplacé de 3 centimètres et restait au même endroit quand on augmentait le diamètre des cylindres. En entourant les deux fils d’un bloc parallélipipédique de 23 centimètres de long, 22 centimètres de haut,
- 11 centimètres d’épaisseur on déplaçait le point neutre de 12 centimètres et il ne changeait plus quand on appliquait de part et d’autre des blocs de paraffine de même longueur et de même largeur, épais de 5 centimètres.
- Passons aux expériences faites avec des capacités électrostatiques. Sur deux petits côtés voisins des rectangles, on plaçait, à cheval, de petites feuilles d’étain pliées en deux, et disposées exactement l’une au-dessous de l’autre; la présence de ces feuilles déplaçait le point neutre, le déplacement n’était pas proportionnel à la superficie des feuilles et dépendait de leur forme et de leur position.
- L’influence considérable de la position n’était d’aijleurs pas due au changement de position relative des feuilles, car on obtenait sensiblement le même point neutre en interposant entre elles un écran métallique constitué par une lame d’étain isolée ou mise au sol.
- Par exemple, on obtient pour l’abscisse du point neutre dans diverses conditions :
- Los feuilles Les feuilles Position À; Position A; ôtant dans étaut dans écran élcctv. écran élcctr.
- Sans feuilles une position II une position A isolé au sol
- 101,6 99,5 81 Si,5 Si
- On peut varier l’expérience en courbant un côté de chaque rectangle et faisant tourner les côtés courbés autour de leurs extrémités de façon à faire varier la distance des points moyens. Le point neutre est déplacé de 2,5 cm. pour la distance maxima, de 63 centimètres pour la distance
- minima. On observe un faible déplacement (3 centimètres) quand on fait passer les tubes à travers une lame de laiton percée de deux trous et qui ne les touche pas.
- De l’ensemble de ces recherches, il résulte que la présence d’un conducteur, isolé ou mis au sol, dans la région où se propagent les ondes électriques, influe très peu sur la propagation même quand il n’existe aucune communication conductrice entre le conducteur et les fils qui conduisent les ondes. On voit, en outre, combien est considérable l’influence mutuelle des fils quand ils sont voisins l’un de l’autre et comment, outre l’effet dû à leurs capacités, leur rapprochement semble exercer une faction retardative sur la propagation du mouvement électrique.
- Les résultats différents obtenus par MM. Arons et Rubens s’expliquaient, d’après l’auteur, par la distance relativement grande qui séparait les lames de zinc que ces auteurs substituaient aux fils pour en faire varier la capacité. L’auteur se propose de continuer ses recherches; il remarque pour le moment que les faits qu’il a observés pourraient peut-être expliquer les résultats anormaux qu’a obtenus M. Lecher 0 en opérant avec deux fils très voisins l’un de l’autre.
- C. R.
- Sur une dynamo unipolaire, par Nicola Testa (2).
- Les découvertes fondamentales et les grandes œuvres de l’intelligence ont le privilège de retenir avec une puissance persistante l’imagination du penseur. L’expérience mémorable de Faraday et le disque tournant entre les deux pôles de l’aimant qui a engendré de si belles applications sont passés depuis longtemps dans l’expérimentation journalière, mais il y a dans cet embryon des dynamos et des moteurs actuels des particularités qui nous frappent encore aujourd’hui et méritent une étude attentive.
- Soit, par exemple, le cas où un disque de fer tourne entre les pôles opposés d’un aimant dont les surfaces polaires couvrent entièrement les deux faces du disque ; supposons aussi que le courant arrive uniformément au disque sur fouie sa périphérie et considérons d’abord le cas du moteur. Dans tous les moteurs ordinaires, le
- U) La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 89 et 344. (a) Elcctrical Eugineer de New-York.
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- fonctionnement dépend de quelque commutation ou changement dans la résultante de l’attraction magnétique exercée sur l’armature, il s’effectue par un procédé mécanique ou par l’effet de courants de nature convenable, et l’on peut expliquer le fonctionnement absolument comme celui d’une turbine hydraulique.
- Au contraire, pour l’exemple ci-dessus du disque entouré complètement par les surfaces polaires il n’y a point de commutation de l’action magnétique ni aucune variation, et cependant la rotation se produit. Ici, par conséquent, les considérations ordinaires ne s’appliquent point; nous ne pouvons donner comme pour les moteurs ordinaires une explication superficielle et le fonctionnement ne s’éclairera pour nous que lorsque nous aurons reconnu la nature même des forces en jeu et sondé le mystère du mécanisme invisible de liaison.
- Envisagé comme machine dynamo, le disque est aussi un intéressant objet d’étude. Outre sa particularité de donner sans commutateur des courants continus, une pareille machine diffère des dynamos ordinaires en ce qu’elle n’a pas de réaction d’armature. Lé^courant dans l’armature tend à développer une aimantation à angle droit sur celle du champ, et comme le courant est recueilli uniformément à la périphérie et que le circuit extérieur peut aussi être parfaitement symétrique par rapport au champ, aucune réaction ne peut se produire.
- Ceci, pourtant, n’est vrai qu’autant que le champ est faible, car si les électros sont plus ou moins saturés, les deux aimantations à angle droit interfèrent probablement entre elles.' D’après la raison qui précède, il semblerait que la puissance d'une telle machine, à poids égal, devrait être bien plus grande que celle d’aucune autre machine dans laquelle le courant de l’armature tend à affaiblir le champ. La puissance extraordinaire de la dynamo unipolaire de Forbes et l’observation de l’auteur confirment cette vue.
- En outre, la facilité avec laquelle la machine s’excite elle-même est frappante, mais cela peut provenir, outre l’absence de réaction d’armature, de la continuité parfaite du courant et de l’absence çle self-induction.
- Si les pôles ne couvrent pas entièrement le disque des deux côtés, et si celui-ci n’est point convenablement subdivisé, la machine sera naturellement fort peu efficace. Pourtant il y a dans
- ce cas encore quelques points à remarquer. Tandis que le disque tourne si l’on supprime le champ, le courant persiste dans l’armature et les électros du champ perdent leur puissance relativement lentement. On voit immédiatement pourquoi en observant la direction des courants développés dans le disque.
- En se reportant au diagramme figure i, d représente le disque avec ses contacts glissants B et B' sur l’arbre et à la périphérie ; N et S sont les pôles de l’aimant. Dans ces conditions, quand le disque tourne suivant la flèche D, le courant va dans le disque du centre à la circonférence suivant la flèche A. Comme l’action magnétique est plus ou moins limitée dans l’espace entre N et S, on peut regarder les autres parties du disque
- Fig. 1
- comme inactives; le courant produit ne passe alors pas entièrement par le circuit extérieur F, mais se ferme par le disque lui-même, et si la disposition ressemble à celle représentée, la plus grande partie du courant engendré n’apparaît pas extérieurement, le circuit F étant pratiquement fermé en court circuit par les parties inactives du disque.
- On peut imaginer que la direction des courants qui s’ensuivent dans le disque est représentée par les lignes ponctuées m et n. La direction du courant excitateur du champ étant figurée par les flèches a b c d, l’inspection de la figure montre que l’un des doux courants parasites A B' » B tend à affaiblir le champ, tandis que l’autre AB «B produit un effet opposé. Par conséquent, le courant AB »B, qui s’avance vers le champ, repousse ses lignes de force, tandis que A B' n B, qui s’éloigne du champ, les entraîne. 11 s’ensuit I qu’il y a une tendance constante à réduire le pas-
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- sage du courant enAB'mB, tandis qu'il n'y a pas la même opposition en A B' » B, et l’effet de ce côté doit être plus ou moins prépondérant; on peut représenter l’action résultante par un seul courant de même direction que le courant excitateur du champ. En d’autres termes, les courants parasites circulant dans le disque renforcent le champ magnétique.
- C’est un résultat absolument contraire à celui qu’on pourrait d’abord supposer, car on imaginerait naturellement que les courants dans l’armature devraient être opposés à ceux du champ, comme cela arrive généralement lorsqu’un conducteur primaire et un secondaire s’induisent l’un l’autre. Mais il faut observer que tout vient ici de la disposition particulière du cas en question et de ce qu’il y a deux chemins offerts au courant, qui choisit celui où il rencontre la moindre opposition. En somme, on voit que les courants parasites circulant dans le disque excitent le champ, et c’est pourquoi, lorsqu’on interrompt le courant excitateur, le courant continue de passer dans le disque et le champ magnétique ne perd que lentement sa puissance et peut même conserver une certaine force tant que dure le mouvement du disque.
- Naturellement, ce résultat dépend beaucoup de la résistance et des dimensions géométriques du parcours des courants parasites et de la vitesse de rotation ; ces éléments déterminent le retard des courants et leurs positions relativement au champ. Pour une certaine vitesse, il y aura un maximum d’excitation et pour une vitesse plus grande l’effet diminuera, passera par zéro et finalement se renversera, c’est-à-dire que le courant parasite résultant affaiblira le champ.
- On démontrerait mieux cette action expérimentalement en rendant le champ N S ou N' S' mobile et libre autour d’un axe concentrique à l’arbre du disque. En faisant tourner le disque, le champ serait entraîné dans la même direction par un couple croissant jusqu’à un certain point avec la vitesse de rotation et qui diminuerait ensuite, passerait par zéro et deviendrait négatif, c’est-à-dire que le champ se mettrait à tourner en sens contraire du disque.
- Dans des-expériences sur les moteurs à courant alternatif dont le champ est produit par des courants de phases différentes, on a observé ce résultat intéressant. Pour de très faibles vitesses de rotation du champ le moteur donnait un
- couple de 4ookilog. et plus mesuré sur une poulie de 30 centim. de diamètre; lorsque la vitesse de rotation des pôles augmentait, le couple diminuait, passait enfin par zéro, puis devenait négatif et l’armature commençait à tourner en sens contraire du champ.
- Revenons au sujet principal. Supposons les conditions telles que les courants parasites engendrés par la rotation du disque renforcent le champ et supposons qu’on diminue graduellement l’excitation du champ tandis que la vitesse augmente ; le courant, une fois établi, peut être suffisant pour se maintenir et même pouraugmenter d’intensité et nous avons alors le cas de 1’«accumulateur de courant» de sir William Thomson. Mais, d’après les considérations qui précèdent, il
- semblerait nécessaire au succès de l’expérience que l’on emploie un disque non subdivisé, car, s’il y avait des subdivisions radiales les courants parasites ne pourraient se développer et l’auto-excitation cesserait. Et si l’on se servait d’un disque subdivisé radialement il faudrait réunir les rayons par un bandage conducteur ou par quel-qu’autre moyen convenable, de manière à former un système symétrique de circuits fermés.
- L’action des courants parasites peut-être utilisée pour exciter une machine de construction quelconque. Les figures 2 et 3 montrent, par exemple, une disposition de machine avec armature en disque pouvant s’exciler. Un certain nombre d’aimants N S sont placés radialement autour d’un disque de métal D portant sur sa jante des enroulements isolés CC. Les aimants forment deux champs séparés, l’un interne et l’autre externe; le disque tournant solide se meut dans le champ le plus voisin de l’axe et les enroulements dans le champ externe.
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- Supposons les aimants faiblement excités au départ; ils pourront se renforcer par l’action des courants parasites dans le disque solide, de manière à fournir un champ renforcé aux enroulements périphériques. Bien qu’il n’y ait point de doute que dans des conditions convenables une machine puisse s’exciter de semblable façon, puisqu’il y a une évidence expérimentale suffisante pour garantir cette assertion, un pareil mode d’excitation serait désastreux.
- Mais un moteur ou une dynamo unipolaire, comme celui de la figure i, peut être excité d’une manière efficace en divisant simplement le disque ou le cylindrè où se développent les courants et l’on peut pratiquement se passer des enroule-mentsexcitateurs employés d’ordinaire. La figure 4 représente une pareille disposition. On suppose le disque ou le cylindre D disposé pour tourner
- Fig. 4 et 5
- entre les deux pôles N et S d’un aimant qui les recouvre complètement des deux côtés, les contours des pôles et du disque étant respectivement représentés par les cercles d et d'; le pôle extérieur estomis pour la clarté du dessin..On suppose creux le noyau de l’aimant et l’arbre c passant au travers. Si le pôle marqué est en haut et que le disque tourne à la manière d’une vis, le courant ira, comme précédemment, du centre à la circonférence et pourra être recueilli sur l’arbre et sur la périphérie par des contacts glissants convenables B et B'. Avec cette disposition, les courants passant dans le disque et le circuit extérieur n’auront pas d'effet appréciable sur le champ magnétique.
- Mais supposons le disque subdivisé suivant des spirales, comme l’indiquent les lignes pleines et ponctuées figure 4. La différence de potentiel entre un point de l’arbre et un point de la circonférence ne changera ni en signe ni en gran- 1 deur ; la seule différence sera que la résistance du j
- disque augmentera et qu’il y aura une chute dé potentiel plus grande d'un point de l’arbre à un point de la circonférence pour une même intensité de courant passant dans le circuit extérieur. Le courant étant forcé de suivre les lignes de subdivision, on voit qu’il tendrai renforcer ou à affaiblir le champ, et cela dépendra, toutes choses égales d’ailleurs, de la direction des Subdivisions. Si la subdivision est celle indiquée par les lignes pleines de la figure 4, et si le courant a la même direction qu’auparavant, c’est-à-dire du centre à la périphérie, il y aura renforcement du champ ; au contraire, si la subdivision était faite suivant les lignes ponctuées, il y aurait affaiblissement. Dans le premier cas, la machine sera susceptible de s’exciter elle-même quand le disque tournera dans le sens de la flèche D; dans le second cas, la direction du mouvement devra être renversée. On peut assembler deux pareils disques comme il est indiqué et les faire tourner dans des champs opposés dans le même sens.
- De pareilles dispositions peuvent naturellement être prises dans une machine où, au lieu d’un disque, il y ait un cylindre tournant. Dans de telles machines unipolaires on peut se passer des enroulement ordinaires et des pôles, et la machine peut se composer seulement d’un cylindre ou de deux disques renfermés dans une enveloppe en métal.
- Au lieu de subdiviser le disque ou le cylindre en spirales comme l’indique la figure 4, il vaut mieux interposer quelques spires entre le disque et le bandage de contactdelacirconférence, comme le représente la figure 5. On peut, par exemple, exciter de cette façon une dynamo Forbes. D’après l’auteur il y a avantage à recueillir le courant’ des disques par une courroie conductrice flexible plutôt qu’avec les contacts glissants ordinaires. Dans ce cas, les disques sont pourvus de larges rebords donnant une bonne surface de contact; la courroie peut être pressée sur les bords par des ressorts pour éviter les écarts. L’auteur a construit, il y a deux ans, plusieurs machines qui ont bien fonctionné, mais, jfaute de temps, le travail sur ce sujet a été temporairement suspendu. Un certain nombre des points indiqués ci-dessus ont été aussi utilisés par l’auteur pour certains types de moteurs à courant alternatif.
- E. R.
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- FAITS DIVERS
- Le Moniteur du Commerce français publie une fort intéressante étude montrant que dans toute la péninsule des Balkans et même dans les pays voisins l’éclairage électrique est encore presque inconnu. Le gaz lui-même est dans un état très précaire, étouffé qu'il est par les progrès du pétrole. La seule installation de lumière électrique qui existe actuellement est celle du Palais du sultan. Bientôt viendront sans doute se joindre à ces premiers échantillons d'un éclairage moderne ceux dont nous avons annoncé les adjudications à Belgrade et à Sofia. Mais, que de conquêtes l’électricité a encore à faire dans ces belles régions, trop récemment émancipées, pour que la civilisation y ait pris un développement autochtone!
- Il s'est produit à la fin de septembre un affreux accident de chemin de fer dans les environs de Burgos en Espagne. Deux trains sont entrés en collision sur la ligne d’Irun, qui malgré son extrême importance est à une seule voie. Le train venant de France s’était engagé sur les rails avec une vitesse de 50 kilomètres, son allure ordinaire, sur la foi d’un télégramme annonçant que la route était libre.
- Le télégramme était mensonger, le train allant à Irun venait de partir. L'erreur qui coûta la vie à un grand nombre de notabilités madrilènes provenait de l’étourderie du télégraphiste, qui était un gamin de quinze ans! On se demande quelle peine mérite le fonctionnaire qui confie une opération aussi grave à un opérateur offrant si peu de garanties, uniquement parce qu'on le paie au rabais.
- La condamnation qui a frappé le mécanicien Caron et le chef de gare de Saint-Mandé a été sévère. Mais il faut espérer que pour éviter le retour de ces épouvantables catastrophes on condamnera également le monstrueux 'règlement permettant à un chef de gare de ne point tenir compte des renseignements de l’électro^sémaphore et de lancer des trains sur des voies occupées! C’est seulement après avoir mis un terme à une funeste tolérance que l’on tirera du block-système tel qu’il peut être réalisé tous les avantages que l’on peut en attendre; alors les résultats atteints grâce au génie pratique des électriciens seront utilisés complètement à la sécurité des voyageurs.
- On nous apprend que le bureau des patentes allemandes vient de rejeter définitivement l'instance formulée par différentes compagnies d’accumulateurs, qui demandaient
- l’annulation de la patente Faure exploitée par la compagnie de Hagen, en Westphalie. Toutes les demandes faites parles pétitionnaires, et tendant à obtenir des délais pour produire des témoins ou procéder à des expertises, ont été repoussées. La cour a décidé qu’elle avait en main tous les éléments d’information nécessaires, et elle a rendu un jugement qui termine l’instance.
- Le triomphe de la patente Faure est complet et absolu. Mais nous saisirons cette occasion pour rappeler à nos lecteurs que la loi impériale exige que la patente soit exploitée dans les trois ans sur le territoire allemand. Cette clause n’est pas considérée comme une condition de forme; dans chaque cas particulier le juge fait une enquête pour savoir si l’exploitation peut être considérée comme ayant eu lieu d’une façon sérieuse et efficace.
- Il serait trop long de résumer toutes les explosions de gaz qui se produisent dans les grandes villes d’Europe et d’Amérique, mais nous ne pouvons nous empêcher de dire deux mots d’une catastrophe survenue à Bruxelles le 19 septembre dernier, et décrite dans le Petit Journal du lendemain. La maison explosionnée renfermant par surcroît de danger une assez grande quantité de poudre, la partie supérieure a fait explosion comme une véritable bombe. 11 a suffi, pour entraîner tous ces malheurs, de la maladresse d'un ouvrier qui a ouvert par mégarde un compteur se trouvant dans la cave. Le gaz s’est enflammé au contact du fer à souder d’un autre ouvrier qui travaillait à placer un tuyau, et qui était au second étage.
- On procède en ce moment à la décoration de l'intérieur du dôme de Saint-Paul. Les effets destructeurs dé la lumière du gaz, dont les autorités ecclésiastiques persistent à se servir, sont la cause de cê grand et dispendieux travail.
- Malgré les ravages produits par l’hydrogène carboné, l’éclairage èst pitoyable dans cette vaste nef. Mais on ne peut espérer aucune amélioration, parce que le doyen craint de céder à la manie du jour et d’être accusé de faire du théâtre dans la maison de Dieu.
- Faut-il, dit ironiquement le rédacteur de VËlectrical Re-viezVj en citant un passage de la Vulgate, que des comédiens « apprennent à l’église comment il faut s’y prendre pour éclairer nos ténèbres »?
- M. Bosscha, ancien membre de la commission internationale du mètre, a attaqué l’étalon prototype adopté par la conférence internationale pour servir aux comparaisons avec les étalons nationaux. La commission internationale vient de répondre à cette communication par une note dont M. Bertrand a donné lecture dans la séance de l’Académie du 28 septembre.
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- La commission déclare à l’unanimité que le prototype a été adopté ne varietur, qu’il n’est pas susceptible d’avoir légalement d’équation. Ce sont les étalons nationaux qui peuvent être légalement et utilement comparés à lui. Cette note est fort sage et devrait être citée comme exemple à propos de la détermination des unités électriques.
- Il est désirable qu’on convoque un congrès réellement universel, et ayant mission de représenter toutes les nations civilisées d’une façon officielle; que ce congrès procède à des mesures définitives et détermine des étalons universels dont la valeur ne pourra plus jamais être mise en discussion. Alors seulement les unités électriques auront une base indiscutable, sur laquelle personne ne pourra revenir.
- Le mardi 22 septembre a éclaté à Londres un violent orage qui a fait éprouver de graves perturbations aux fils télégraphiques, téléphoniques, etc., sur une vaste étendue.
- Les astronomes anglais viennent de profiter de l’exposition d’électricité de Montréal pour mesurer directement la différence d’heure entre l’observatoire de la capitale du Haut-Canada et celui de Greenwich.
- On a constaté qu’un signal télégraphique lancé de la côte orientale d’Irlande à Montréal par un fil isolé et revenant par un autre met juste une minute pour faire un trajet de 11 000 kilomètres.
- Cette vitesse énorme est de 1300 à 1400 fois moindre que la vitesse que l’on attribue à la lumière ; celle-ci met cependant 8 minutes à venir du soleil, tant nous sommes éloignés de l’astre qui nous donne la lumière, la chaleur et la vie.
- Le 26 octobre 1891 est le trentième-anniversaire du jour où Philippe Reis, maître d’école à Fredericksdorf, petite bourgade de la Hesse-Electorale, présenta son téléphone à la Société de physique de Francfort-sur-le-Mein. La communication d’un fait si peu ordinaire ne parvint point à appeler l’attention sur l’invention et sur son auteur.
- Un fait singulier doit être cité pour montrer avec quelle difficulté les inventions nouvelles se propagent. La communication de Reis était un mémoire très étudié, qui comprenait plus de dix pages du compte rendu des séances de la Société de^hysique de Francfort, collection scientifique faisant partie de la bibliothèque de la Société royale de Londres.
- Cependant ce travail ne figure pas dans le catalogue des Scientific Papers publiés par la Société royale de Londres. Le nom de Philippe Reis n’est pas une seule fois mentionné dans la liste des auteurs, qui comprend tant de noms d’hommes justement vénérés. Le nombre des articles enregistrés dans cet immense travail est de plus de 100000, ayant paru dans toutes les langues civilisées. Tous ;es journaux scientifiques du monde ont été mis à contri-
- bution par les auteurs de cette gigantesque compilation auxquels tout ce qui concerne les premières expériences du téléphone a échappé.
- Nous trouvons dans les journaux américains le résumé d’un rapport adressé au gouvernement des Etats-Unis et établissant que les plus riches gisements de nickel que l’on ait encore découverts paraissent être en Nouvelle-Calédonie. Le prix du minerai à quai serait de 100 francs la tonne, avec une teneur variant de 8 à 10 0/0. Quelques échantillons contiennent jusqu’à 16 0/0 de métal pur. Il est formé de] silicate double de nickel et de magnésie, sans traces d’arsenic.
- On n’a pas oublié le terrible accident survenu à la ligne électrique de Florence à Fiesole, quelques jours après l’ouverture, et dans lequel cinq personnes ont perdu la vie. L’enquête officielle a constaté que la catastrophe devait être attribuée à des causes tout à fait indépendantes du système lui-même, qui est parfaitement établi.
- Au mois d’avril dernier, le permis d’exploiter a été rendu à la compagnie, et depuis lors le service est fait d’une façon satisfaisante. Il a fonctionné sans donner lieu à la plus légère imperfection.
- Des brevets ont été pris récemment, pour la fabrication de fils de fer revêtus de cuivre, ce qui permet de combiner les deux qualités, la résistance à la traction et la grande conductibilité. blectricity prétend que le Post-Office d’Angleterre a essayé, il y a quelques années, d’une combinaison analogue, et qu’elle n’a pas réussi.
- Il paraîtrait que l’oxygène de l’air aurait atteint le fer, malgré l'enveloppe inoxydable qui paraissait le devoir protéger.!] Peut-être cet effet destiucteur tenait-il à ce que la couche de cuivre était trop mince ou mal appliquée, ou à ce que l’on avait négligé de protéger la couche de cuivre par une couche spéciale.
- Une autre chute du Rhin va encore être utilisée. Il s’agit de celle de Lauffenbourg. En donnant au canal de décharge des eaux une longueur de 1000 mètres, jes turbines donneront une force de 7000 chevaux.
- Il paraît que pour faciliter son travail hydraulique la compagnie sera obligée dè faire sauter des roches qui obstruent le cours du fleuve en aval, à l’endroit où l’eau sera rendue au Rhin. Il résultera donc de ces travaux une amélioration de navigabilité dont profitera la marine fluviale.
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- Un chiffre pris au hasard permettra de juger de l’énergie avec laquelle se développent les industries électriques aux Etats-Unis. Le bureau d’enregistrement des compagnies établi à Chicago déclare que dans la semaine du 21 au 28 août le capital des sociétés nouvelles créées pour la lumière, la chaleur, la force et le transport par l’électricité dépassait 17 millions de francs.
- D’après l’Iron, il existait en 1885 3 chemins de fer électriques fonctionnant avec 13 voitures; en 1886, 5 avec 30 voitures; en 1887, 7 avec 81 voitures; en 1888, 32 avec 265 voitures; en 1880, 104 avec 965 voitures; en 1890, 126 avec plus de 2000 voituies, et actuellement il y en a, tant en Europe qu’en Amérique, en Australie et au Japon, au moins 325, disposant de 4000 voitures et 7000 moteurs.
- La longueur des voies établies est de 3700 kilomètres, le nombre de kilomètres pour l’ensemble des voitures 740 000, et celui des voyageurs transportés 750 millions.
- Le quart des tramways existant aux Etats-Unis sont actionnés par l’électricité.
- Éclairage Électrique
- L’impératrice d’Autriche cherche à éndormir la douleur occasionnée par la mort de l’archiduc Rodolphe en se faisant construire un magnifique château dans l'île de Corfou. Cette demeure, à laquelle Sa Majesté a donné le nom d’Achil-leon, est placée dans une situation merveilleuse, de laquelle on aperçoit les montagnes d’Albanie, comme fond de tableau. Non-seulement tout l’édifice, mais encore le parc lui-même seront entièrement éclairés à la lumière électrique.
- La lutte du gaz et de l’électricité continue avec des péripéties diverses dans les divers pays civilisés, et notamment dans les Iles-Britanniques. La_ compagnie gazière d’Armagh, une des principales villes d’Irlande, ayant appris que le conseil municipal avait l’intention d’introduire l’électricité dans les rues de la ville, a réduit de 1 centime le prix du mètre cube, qui n’était que de 11 centimes.
- Cette concession a suffi pour faire abandonner immédiatement le projet.
- La municipalité de la ville de Glasgow a manifesté plusieurs fois son désir d’encourager l’adoption de l’électricité, tant pour l’éclairage des rues que pour le transport à domicile de la force motrice.
- Le moyen dé propagande le plus puissant que l’on ait ‘maginé est d’ouvrir une exposition d’électricité. Elle doit
- être inaugurée le 9 novembre et avoir une durée de quatre mois.
- Si comme nous le disons plus haut, l’électricité fait peu de progrès dans la péninsule des Balkans, ce n’est pas la faute des compagnies électriques, qui sont loin de dédaigner cette magnifique région.
- A la fin du mois dernier, l’adjudication de l’éclairage électrique de la ville de Sofia a eu lieu; les maisons suivantes ont pris part à la soumission : Compagnie continentale Edison (Paris), Siemens et Halske (Vienne), Egger et C" (Vienne), Crompton et C- (Londres), Ganz et C‘ (Budapest) et Schuc-kert et C” (Nuremberg).
- Pour la fourniture dès conducteurs aériens ont soumissionné : Ganz et C" pour 1 912 177 francs, Siemens et Halske pour 2 389 577 francs, Compagnie Edison pour 3 170 000 fr.
- Pour celle des conducteurs souterrains : Ganz et C” pour 2 423 243 francs, Crompton et C’ pour 3 077 750 francs, Siemens et Halske pour 3100073 francs et Schuckert et C’ pour 3 394 290 francs.
- De tous les éclairages publics qui n’utilisent pas l’énergie électrique il est probable que le plus important est celui du temple maçonnique de Chicago. En effet, le nombre des lampes employées dans rétablissement s’élève à 8000. L’installation comprendra six générateurs donnant chacun une énergie de 80 000 watts. Mais VElectrical Review nous apprend qu’au 1" janvier prochain il y aura à Sydenham simple faubourg de Londres, une station bien plus importante.
- Elle ne fournira pas l’énergie à moins de 20000 lampes. Hâtons-nous de dire, pour expliquer ce phénomène, que cette station centrale sera chargée de l’éclairage du Palais de Cristal, et que ce vaste édifice devra être cité comme une des merveilles de l’industrie moderne.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le gouvernement britannique s’est empressé d’adopter la ligne de Zanzibar-Seychelles, pour la ligne de Maurice, parce qu’il était en présence d’une compagnie offrant de relier La Réunion, Tamatave et Diego Suarès. Le prétexte mis en avant est l’inconvénient de se trouver en cas de guerre à la discrétion du gouvernement français pour les communications télégraphiques avec l’ancienne lie de France. Il est à espérer que le projet mis en avant ne sera point abandonné, et qu’il sera patronné par un autre gouvernement n’ayant pas à faire les mêmes objections que Sa Majesté Britanni-* que.
- Deux lignes téléphoniques vont être sous peu mises en construction : la première reliant Berlin, Posen, BromJjerg et
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- Kœnigsberg (600 kilomètres), et la deuxième Berlin, Schnei-demuhl, Dirchau, Dantzig, Elbig et Kœnigsberg (520 kilomètres). Ces deux lignes passeront par Landsberg. La ligne Landsberg, Francfort-sur l’Oder et Berlin (150 kilomètres) a été mise à la disposition du public le 1" octobre.
- Voici, d’après le Bulletin international de l'Electricité, les dispositions relatives à la protection des télégraphes et des téléphones dans les colonies espagnoles de Cuba, de Porto-Rico et des Philippines :
- 1° Les sociétés et les particuliers qui se proposent d’installer des conducteurs électriques, des machines ou des appareils à produire de l’électricité en vue de l’éclairage électrique ou de la transmission de la force, ou pour toute autre industrie exigeant de forts courants électriques, doivent demander l’autorisation de l’Etat, par l’intermédiaire du gouverneur de la province.
- 2° On joindra à la demande un plan de la ligne et un mémoire sur les systèmes d’éclairage et de conducteurs, ainsi que sur les machines productrices de courant; on indiquera en outre le maximum d’intensité dans chaque section du réseau. ^
- y Toute modification que l'on se proposera de faire aux installations accordées exigera une nouvelle autorisation préalable.
- 4" Les concessionnaires sont tenus, huit jours avant de commencer les travaux d’installation, d’en informer les chefs du service des communications.
- 5' Avant l’inauguration de l’exploitation, l’installation est visitée par une ou plusieurs personnes nommées par le gouverneur général, d’accord avec l’administration des communications; les essais exigés doivent avoir lieu en présence de ces personnes.
- 6" Les conducteurs de la lumière électrique doivent être exclusivement en métal et ne doivent jamais toucher la terre. Toute communication ou connexion avec les conduites, d’eau, de gaz, etc., est rigoureusement interdite.
- 7“ Dans les endroits où les installations d’éclairage se rattachent à une propriété de l'Etat, ainsi qu’au voisinage de conducteurs télégraphiques et téléphoniques appartenant à l’Etat ou concédés par l’Etat, les installations, quand les conducteurs ne sont pas souterrains, doivent être entourées de matière qui les isole électriquement et ne permette pas l’accès de l’humidité.
- 8" Les câbles doivent être assez durables pour pouvoir résister aux influences nuisibles auxquelles ils sont exposés ; v ils doivent, s’il est nécessaire, être soutenus sur toute leur longueur par des fils métalliques assez résistants et être placés assez haut pour que les voitures de tout genre, surtout les voitures de pompiers, avec leurs échelles, ainsi que les voitures pour télégraphes et téléphones, puissent passer sans obstacle.
- 9" Les câbles doivent être supportés par des isolateurs en porcelaine, dans lés endroits où ils reposent indirectement, sur des poteaux, supports, etc., et ils doivent être disposés avec assez de précaution pour qu’il n’y ait aucun danger de dérivation du courant.
- io°Les conducteurs doivent avoir un diamètre tel et une conductibilité telle qu’ils puissent donner passage à un courant d’une intensité double de celle énoncée dans le projet, sans atteindre sur aucun point une température supérieure à celle de 63 degrés centigrades.
- 11° La matière servant à l’isolement des conducteurs doit être assez réfractaire pour ne pas se ramollir à une température de 76 degrés centigrades.
- i2‘ Au point de croisement avec des fils télégraphiques et des fils téléphoniques, les conducteurs d’éclairage doivent être placés au-dessous des autres, à angle droit, de telle sorte que la distance verticale entre le fil télégraphique ou téléphonique le plus bas et le câble d’éclairage le plus proche soit au moins de 2 mètres.
- Les points d’appui de ces câbles ne doivent pas se trouver à une distance inférieure à 3 mètres de chaque côté des fils télégraphiques ou téléphoniques. Pour que ces derniers, dans le cas de rupture, 11e puissent pas arriver à se trouver en contact avec les conducteurs pour l’éclairage, on installera, au-dessus des conducteurs d’éclairage, et sur toute la longueur du croisement, pour servir de protection, un fil métallique suffisamment durable.
- 1 y On évitera, autant que possible, que les conducteurs électriques soient parallèles aux conducteurs télégraphiques et téléphoniques. Dans le cas où ce parallélisme serait inévitable, la distance entre ces conducteurs serait d’au moins 12 mètres.
- 14° Les sociétés de téléphones ne pourront s’opposer à l’application des articles 12 et 13 que si elles peuvent prouver que le voisinage des fils d’éclairage trouble l’exploitation des fils téléphoniques déjà placés. Dans le cas où une société de téléphones se proposerait ensuite d’installer des conducteurs, cette société devrait les placer, conformément aux articles 12 et 13, à la distance qui paraîtrait nécessaire pour prévenir tout danger.
- 15” En vertu de la disposition,de l’article T’ du règlement organique pour les employés de télégraphe, ceux-ci sont chargés du contrôle des installations avant leur mise en marche, ainsi que de la surveillance et des essais d’exploitation qui pourraient paraître postérieurement nécessaires.
- 160 Les autorités administratives interdiront immédiatement toute exploitation qui pourrait paraître capable de causer des incendies ou de produire des blessures, et en informeront aussitôt le gouverneur général, pour que celui-ci prenne des mesures définitives.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel dyElectricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 17 OCTOBRE 1891 No 42
- SOMMAIRE. — Signaux acoustiques; Edme Genglaire. — Sur la théorie des phénomènes thermo-électriques; J. Blondin.
- — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — Théorie de l'électrolyse par les courants alternatifs; A. Palaz. — Nouveau conjoncteur-disjoncteur de M. C. Féry; P.-H. Ledeboer. — Chronique et revue de la presse industrielle : Méthode pour mesurer la chaleur développée par hystérésis dans le noyau d’un transformateur, par M. J.-M. Ewing. — Compteur Pilkington et Sherman. — Fabrication électrolytique des tubes en cuivre, procédé Elmore.
- — Signal-pétard automatique Adams, Pratt et Say. — Sur l’emploi de l’ozone dans différentes industries, d’après M. A. Villon. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la mesure de l’inclinaison de l’aiguille aimantée, par M. C.-L. Weber. —- Action d’un champ magnétique sur des tiges de fer, de nickel et d’autres métaux dans un état de de torsion permanent, par M. F.-J. Smith. — Vitesse de propagation des ondes électriques dans quelques isolants, par MM.; Arons et Rubens. — Sur la valeur de quelques étalons de résistance en mercure, par M. Glazebrook. — L’intensité de la radiation des gaz sous l’influence de la décharge électrique, par Knut Angstrom. — Faits divers.
- SIGNAUX ACOUSTIQUES
- Les communications nécessaires pour obtenir des renseignements ou des secours, qui en temps ordinaire s’établissent facilement entre les bâtiments, la terre, les phares ou les navires à proximité, demeurent, dans certaines circonstances, presque impossibles. Les nuages, le brouillard ne permettent parfois, pendant la nuit et même pendant le jour, que l’emploi des signaux acoustiques.
- Le canon est depuis fort longtemps employé à cet effet ; mais, de l’avis de marins expérimentés, c’est un moyen peu sûr, car un courant atmosphérique de quelque force atténue considérablement l’intensité du son produit, le plus souvent grave. Plusieurs observations attestent que dans des bourrasques le canon ne fut pas entendu de la terre, à peine distante de un ou deux milles. En outre, et c’est un inconvénient sérieux, le canon n’émet des sons que de faible continuité. La difficulté de multiplier les coups de canon, surtout pour les navires de commerce, qui n’ont en général qu’une seule pièce de petit calibre, rend impossible la demande d’indications multiples et variées. Les signaux du canon sont :
- Les saluts, le départ ou l’arrivée de bâtiments, et finalement l’alarme même peu définie.
- Quant aux sifflets, ceux des machines seuls sont de quelque utilité, les autres étant, comme cela se conçoit aisément, d'un usage fort restreint. Un son aigu et bien soutenu est très perceptible, mais les navires de fort tonnage possèdent, d’habitude, des sifflets à sons graves et peu intenses. Depuis quelque temps, il est vrai, les trompes à vapeur sont fort employées; elles émettent des sons d’intensités et de hauteurs très grandes, mais le manque de conventions les rend peu utiles.
- Le signal d’alarme même, qui devrait être très reconnaissable, est mal déterminé ; on considère comme tel une suite de sons de trompe prolongés, à intervalles rapprochés, sans autre cause explicable.
- Depuis peu, la sirène a fait son apparition sur les vapeurs de commerce qui effectuent de longues traversées, et seul cet instrument d’acoustique pourra rendre de véritables services.
- Nous sommes loin de la sirène de Cagniard de la Tour, et les souffleries ont fait place à la vapeur, d’un emploi plus aisé et plus puissant. Les sirènes actuelles émettent des sons d’intensités et de hauteurs inouïes, et déjà ce mode de signal laisse loin derrière lui le canon, le sifflet et la trompe à vapeur.
- 11 restait à fixer un mode de conventions dont les qualités seraient la certitude et la comparabilité.
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- Helmholtz, en 1863, a démontré la propriété qu’ont les caisses sonores, quand elles sont de dimensions convenables, de vibrer spontanément à l’unisson d’un son donné et de le renforcer. Les caisses de Helmholtz sont des globes creux en laiton, dont les dimensions varient de manière à ce qu’ils puissent renforcer toutes les notes de la gamme. Ces globes, tels que R (fig. 1), nommés résonateurs, sont percés aux deux extrémités d’un même diamètre de deux trous circulaires ; à l’un est fixée une tubulure cylindrique a, à l'autre une tubulure conique b. La hauteur du son avec lequel s’accorde un résonateur dépend de ses dimensions et de la grandeur de l’ouverture a.
- De là, deux résonateurs de même composition métallique, de même capacité intérieure et à tubulures cylindriques identiques donneront des vibrations pour le son faisant résonner l’un quel-
- Fig. 1. — Résonateur de Helmholtz.
- conque des deux. Par conséquent, si l’on construit une échelle de résonateurs correspondant chacun à une des sept notes de la gamme, et qu’à une certaine distance de l’endroit où est placée cette première échelle, il s’en trouve une seconde composée de sept résonateurs identiques aux premiers, lorsqu’à l’aide d’un moyen quelconque on fera vibrer l’un d’eux, correspondant par exemple au la, le résonateur de l’autre système correspondant au la vibrera à l’unisson. De même pour chacune des sept notes de la gamme. Si au lieu de donner à chacun des résonateurs, comme signification, une des notes de la gamme, on lui donne une signification autre et convenue pour les deux systèmes de résonateurs, on aura un moyen de correspondance entre les deux points où siègent les deux systèmes de résonateurs. En multipliant à son gré les caisses de Helmholtz on arrivera à posséder le moyen de correspondre fortaisérh^nt d’un lieu où se trouve une série de résonateurs à un autre lieu où sera établie une série identique.
- Les sirènes actuellement employées peuvent faire vibrer des résonateurs jusqu’à seize, voire vingt kilomètres lorsque l’air est calme ou que
- les courants atmosphériques ne sont pas contraires. Les expériences faites en 1887 à Toulon ont eu lieu par tous les temps et ont donné des résultats tels que le Ministère de la marine ordonna l’insertion du compte rendu dans la Revue maritime et coloniale officielle.
- Pour l’installation de l’appareil au complet, elle est des plus simples. Un peu à côté de la sirène, et peu distante de celle-ci, on établit une vaste caisse sonore sur laquelle reposent tous les résonateurs portant chacun un numéro correspondant à une signification conventionnelle, la même pour des numéros semblables de caisses de Helmholtz faisant partie de systèmes différents et distants du premier assemblage de résonateurs.
- En 1887, les expériences avaient été faites avec des résonateurs tels que Helmholtz les avait conçus et réalisés, mais je songeais déjà à augmenter les vibrations de ces instruments, plutôt destinés aux démonstrations de cabinets de physique qu’à des essais scientifiques à longues distances. Précisément à cette époque une revue d’électricité disparue depuis, The New Light, de Boston, relatait les expériences, acoustiques d’un physicien américain, nommé Keely, appliquées à la mécanique.
- A l’aide de sphères métalliques concentriques Keely prétendait recueillir et amplifier des ondes sonores et transformer le son en force effective et utile. Parce moyen, disait toujours The New Light, des ingénieurs étaient parvenus à briser des roches très dures.
- Je fis faire à Saigon trois briseurs de Keely en laiton, en acier et en bronze et j’obtins quelques résultats théoriques curieux, mais il est inutile d’ajouter qu’ils étaient nuis au point de vue pratique. Seulement le multi-sphéroïde de bronze avait des résonances très fortes et de longue durée. M. Faucillon, de Toulon, adapta sur mes données des résonateurs type Keely aux résonateurs type Helmholtz, et dès lors je fus en possession d’un appareil très sensible et d’une réalisation beaucoup plus aisée que ne semblerait l’indiquer l’exposition technique.
- Dans la caisse sonore qui supporte les résonateurs, le globe Keely disparaît tout entier et l’on ne voit que le globe Helmholtz. Dans un appar reil construit à Lyon j’avais adapté un traceur, sorte de sphygmographe atmosphérique destiné à exprimer la distance de la sirène éloignée qui
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- se mettait en communication avec le système récepteur.
- Cela comportait une grande complication, puisqu’il fallait tenir compte de la direction et de la vitesse du vent.
- Un mobile à large surface se déplaçait le long d’une tige graduée et un curseur indiquait à son point d’arrêt le chemin parcouru traduit en vitesse du vent à la seconde. La girouette électrique de Thomes donnait la direction.
- Comme les considérations étaient multiples, pour le problème variable de la décomposition des forces, d’un autre côté que l’appareil-signal devait être d’un maniement aisé, sans adjonction de mécanismes délicats, j’ai supprimé ce télémè-
- Fig. 2. — Résonateur avec sonnerie.
- tre et me contente d’en faire mention en passant.
- Le coffre des résonateurs est mobile sur son support et peut accomplir une rotation complète pour faire, s’il est besoin, face au vent.
- Le pavillon de la sirène est placé à l’arrière du coffre, à une distance de six mètres, et par une combinaison très simple d'électro-aimants, le si-gnaleur peut de son poste diriger l’arrivée de la vapeur et surveiller le mécanisme électrique des résonateurs.
- Je vais passer à l’exposition de l’appareil graphique destiné à fixer et conserver les communications.
- Le résonateur tel que le représente la figure 2, tirée de la Revue maritime et coloniale, était devenu pratique par la perceptibilité des résonances jusqu’alors très faibles.
- Les tiges métalliques II', excessivement vibra-tiles, mises en oscillation par l’ébranlement des
- ondes sonores du résonateur, venaient en contact l’une avec l’autre. Le courant ainsi établi faisait retentir la sonnerie électrique S et avertir le télégraphiste commis à la surveillance du poste de résonateurs.
- Ainsi que je l’ai dit, l’adjonction de moteurs de Keely eut pour effet de donner des vibrations très nettes.
- Dès que les distances d'expérience dépassaient quatre kilomètres, on ne percevait plus de sonorités pour les harmoniques, cette cause d’erreur ayant été supprimée comme je l'ai établi par un mode d’entente exposé à l'Académie des Sciences le 15 septembre 1890.
- F*g- 3- — Résonateur avec sonnerie et inscripteur.
- Un ingénieur, grand amateur de physique, avant suivi mes expériences sur les phénomènes acoustiques, me conseilla de fixer l’interprétation des vibrations à distance, de rendre en un mot la lecture des ondulations à la portée même des ignorants, et pour ce, automatique.
- Voici comment j’ai obtenu ce résultat, dont l’importance ne peut échapper à personne :
- La figure 3 représente la disposition du dernier appareil R; le résonateur complexe Helmholtz-Keely est fixé dans une boîte de cuivre creux M. Par l’ouverture cylindrique pénètrent les deux tiges oscillantes lï aboutissant à la sonnerie S et à l’électro-aimant E.
- Lorsque le courant passe, une plaque de fer doux P, extrémité du système oscillatoire i, est attirée. La plaque de bois P' décrit une courbe dans le sens de la flèche F et vient à la fin de sa course mettre en contact les caractères qu’elle
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- porte sur un cylindre C. Ce cylindre est animé d'un mouvement de rotation continu par le moyen de l’électricité. La Lumière Electrique et la Revue maritime et coloniale ont exposé l’exécution d’un enregistreur udométrique qui comprend un cylindre vertical d’une disposition semblable à celui du général Morin, avec cette différence que la mise en mouvement est engendrée par l’électricité.
- Ayant obtenu de fort bons résultats avec l’enregistreur, j’ai fait installer le cylindre horizontal C de la même façon.
- Après cette exposition brève du mécanisme, il ne reste plus qu’à montrer comment les choses se passent.
- Comme à chaque résonateur correspond une signification conventionnelle, en mettant en jeu
- la sirène, par exemple à 870 vibrations simples par seconde, ce qui correspond au lad, le diapason, et que le résonateur la3 ait pour signification charbon, ce mot porté en relief par le contrepoids P' (fig. 3) vient s’imprimer sur le rouleau C, dont la feuille est ensuite détachée pour la lecture des correspondances.
- La première dépêche lancée à Toulon de la presqu’île de Saint-Mandrier était reproduite comme le montre la figure 4, chaque résonateur correspondant à une lettre de l’alphabet.
- D’où il suit qu’à l’aide d’une légère inclinaison, la lecture de la feuille était des plus aisées.
- Je. me hâte de dire que cette manœuvre était assez longue et nous obligea à donner à chaque résonateur une interprétation de mot, voire même de phrase, pour abréger notablement la durée des communications.
- Chaque système de 28 résonateurs était actionné par une batterie de ^éléments Leclanché, remplacés. dans la suite par des piles économiques sur lesquelles nous reviendrons plus tard.
- Au début, le télégraphe acoustique ne fut destiné qu’à la marine, mais il est naturellement utilisable à terre et, en cas de guerre, il serait appelé à rendre de signalés services lorsque la télégraphie optique deviendrait impossible et que les fils télégraphiques et téléphoniques aériens ou souterrains seraient coupés.
- Pour les communications militaires, les significations attachées aux résonateurs demeureront secrètes et pourront être changées fréquemment.
- Le problème posé depuis longtemps est résolu, et pour ma part, depuis cinq ans, je me suis consacré à perfectionner les appareils et à améliorer les résultats. Les essais de Toulon ont permis de constater les services que ce nouveau genre de signaux peut donner. L’Académie des Sciences, appelée à juger en dernier ressort, a nommé à cet effet une commission, et dans peu de temps les expériences seront renouvelées à Paris.
- Edme Genglaire.
- SUR LA THÉORIE
- DES
- PHÉNOMÈNES THERMO - ÉLECTRIQUES
- 1. — L’application des principes de la thermodynamique aux phénomènes thermo-électriques et à leurs réciproques, les phénomènes électrothermiques, a été l’objet de nombreux et intéressants travaux. Les plus connus, et sans contredit les plus importants, sont ceux de sir W. Thomson, qui ont conduit leur auteur à la découverte d’un nouveau phénomène, le transport électrique de la chaleur, et à l’établissement d’une théorie thermodynamique des phénomènes thermo-électriques rendant compte des faits constatés par l’expérience.
- Mais le second principe de la thermodynamique, le principe de Carnot, ne s’applique qu’à un groupe restreint de phénomènes : ceux qui s’accomplissent suivant un cycle fermé et réversible. Or lorsqu’un courant circule dans un conducteur, il se produit un phénomène irréversible : l’effet Joule.
- Le principe de Carnot ne peut donc être appli-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- io5
- que aux phénomènes thermo-électriques. Il est vrai qu’on peut tourner la difficulté, comme l’ont fait plusieurs auteurs, en supposant l’intensité du courant infiniment petite; l’effet Joule, qui dépend du carré de cette intensité, peut alors être négligé par rapport aux autres effets calorifiques, qui ne dépendent que de la première puissance de l’intensité et qui sont réversibles.
- L’artifice est ingénieux, mais, comme le fait observer M. Bertrand (1), sa rigueur est douteuse. Aussi la théorie de sir W. Thomson, quoique ses conséquences soient en parfait accord avec les faits expérimentaux, donne-t-elle prise à des objections fort graves qui peuvent faire douter de son exactitude.
- Dans un cours sur la Thermodynamique professé à la Sorbonne pendant l’année 1889 (z), M. H. Poincaré est parvenu à donner de la théorie de Thomson un exposé à l’abri de toute objection, même en supposant que la loi de Joule, qui n’est démontrée expérimentalement que pour les circuits homogènes, n’est pas applicable aux circuits formés de plusieurs conducteurs. C’est cet exposé que nous allons reproduire, mais auparavant il nous faut insister sur l’extension du principe de Carnot au cas des cycles irréversibles.
- 2. — Dans le cas des cycles réversibles, le principe de Carnot peut s’exprimer analytiquement par l’égalité de Clausius
- r dQ.
- Jy=°’
- qui lui est équivalente. Dans cette inégalité, d Q désigne la quantité de chaleur fournie pendant une transformation élémentaire à un système dont la température, supposée uniforme, est exprimée par T dans l’échelle des températures absolues, et l'intégration est étendue à tous les éléments du cycle parcouru par le système.
- Que devient cette égalité dans le cas des cycles irréversibles ? Clausius a essayé de démontrer qu’elle se transformait en une inégalité, que son premier membre devenait négatif. Mais la démonstration de Clausius, comme celle des autres savants qui ont abordé cette question délicate, soulève plusieurs objections que M. Bertrand a
- C1) Thermodynamique, p. 293.
- (*) Ce cours, publié par M. G. Carré, éditeur, doit paraître incessamment.
- nettement formulées dans son ouvrage sur la thermodynamique (1).
- La plus grave est celle qui est relative à l’uniformité de la température, car si la température du système n’est pas uniforme, l’intégrale de Clausius n’a plus de signification précise. Indiquons donc quelle signification nous donnerons dans ce cas à cette intégrale.
- Considérons un système 2 et supposons-le formé de n systèmes 2t 22...2„ pour chacun desquels la température est uniforme. Soient Tj.Tjj.T,, leurs températures respectives, et dQi, dQ2r...dQ„, les quantités de chaleur qu’ils absorbent pendant une transformation élémentaire. Le plus naturel, pour généraliser le théorème de Clausius, est de
- prendre pour j la somme
- /» dQi
- J Ti
- +...+ /
- dQ„ T» ’
- des intégrales relatives aux systèmes 2lf 22,. 2„ dont la réunion forme le système 2.
- Mais cette somme peut s’interpréter de deux manières différentes. En effet, la quantité de chaleur absorbée par le système 2j peut être tout entière fournie par des sources extérieures au système total 2, ou bien empruntée en partie à des sources de ce genre et en partie aux autres systèmes 22, 23,... 2„ qui composent 2. Dans ce dernier cas il faut donc préciser si d Qt représente la totalité de la chaleur absorbée par le système 2j ou bien la portion de cette chaleur qui est fournie par les corps extérieurs au système 2.
- Si nous considérons maintenant un système dans lequel la température varie d’une manière conti-nued'un pointà un autre, nous pouvons le décomposer en une infinité de systèmes infiniment petits et admettre que la température est uniforme, dans chacun des systèmes composants; nous sommes alors ramenés au cas précédent. Pour chacun des systèmes élémentaires nous
- prendrons Pour cyc* *e ferrn^ qu’il par-
- court, puis nous ferons la sommation de toutes ces intégrales, pour le système tout entier. Nous pouvons donc représenter l’intégrale de Clausius par
- //¥
- (*) Thermodynamique, chap. XII, p. 265.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- indiquant ainsi qu’il faut faire deux intégrations, l’une étendue à tous les éléments du cycle de chaque système élémentaire, l’autre étendue à tous les systèmes-éléments du système total. D’ailleurs dQ peut encore, comme précédemment, s’interpréter de deux manières différentes.
- Par un raisonnement, que nous ne pouvons reproduire sans sortir du cadre de ce journal, M. H. Poincaré démontre que pour tout cycle fermé irréversible on a
- quelle que soit l’interprétation adoptée pour d Q. Acceptons ce résultat et passons à l’étude des phénomènes thermo-électriques.
- 3. — Considérons un circuit fermé formé de plusieurs métaux soudés bout à bout. Chacune des soudures étant le siège d’une force électromotrice, le circuit est en général parcouru par un courant ; il n’y a d’exception que si tout le système est à la même température, cas dans lequel, d’après la loi de Volta, la somme des forces électromotrices de contact est nulle. Appelons i l’intensité de ce courant.
- Prenons deux points A et B sur ce circuit. Si nous désignons par R la résistance de celte portion de circuit, par S E la somme des forces électromotrices de contact comprises entre A et B, la loi de Ohm donne pour l’excès Vt — V0 du potentiel de A sur le potentiel de B,
- Vi — V0 = Ri — SE.
- Si nous admettons que la loi de Joule s’applique à un pareil circuit,1a quantité de chaleur dégagée dans la portion A B du circuit pendant un temps d t est
- A (V, — V0) i dt = A R i2 dt — Ai dt "LE.
- Dans le cas où le circuit est homogène SE est nul et la quantité de chaleur dégagée est ARj:zdt; le second terme —Aidf£E se rapporte donc aux soudures ; et, s'il n’y a qu’une soudure entre A et B, la chaleur qui s’y dégage est égale à
- — A idt E.
- 4. Théorie élémentaire des piles thermo-électriques.
- — Prenons deux métaux A et B dont les soudures Mi et M0 sont à des températures différentes et intercalons une machine d’induction C sur le
- circuit. Cette machine est mise en mouvement par le courant qui circule dans le circuit et produit du travail. Le système est donc tout à fait analogue à une machine thermique : on y trouve une source froide et une source chaude, puisque les soudures sont maintenues à des températures différentes, et on produit du travail. 11 est donc naturel de lui appliquer les principes de la thermodynamique.
- Admettons que l’intensité du courant reste constante et supposons qu’à chaque instant on enlève aux divers points du circuit et des soudures la chaleur qui s’y développe. Dans ces conditions le système reste constamment identique et, quel que soit l’intervalle de temps pendant lequel on le considère, le cycle est toujours fermé. Nous devons donc avoir
- l’une des intégrations se rapportant au cycle décrit par un des éléments du système, l’autre devant être étendue à tous les éléments du système.
- Mais, puisque le cycle est toujours fermé quel que soit l’intervalle de temps, nous pouvons supposer cet intervalle infiniment petit. Alors le cycle de chaque élément est lui-même infiniment petit et l’on n’a plus à considérer qu’une seule intégrale. La condition est donc
- 5. — La quantité de chaleur qu’il faut enlever à un élément du conducteur, pendant l’intervalle de temps considéré dt, pour qu’il ne s'échauffe pas, est
- A dR i2 dt.
- Par conséquent la portion de l’intégrale précédente qui se rapporte au circuit entier est
- A la soudure Mx la quantité de chaleur dégagée est, si l'on admet que la loi de Joule s’applique à un pareil circuit,
- — A Ei i dt,
- Ej étant la force électromotrice à cette soudure. A l’autre soudure la force électromotrice a une va-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- leur différente E0; elle doit être prise avec un signe contraire à celui de Ej puisque les métaux A et B sont rencontrés dans un ordre inverse à la soudure Mi et à la soudure M0 quand on parcourt le circuit entier dans le même sens. La chaleur dégagée à cette soudure est donc + A E0 * dt.
- Si nous désignons par Ti etT0 les températures des soudures Mj et M0, les termes de / qui y
- correspondent sont
- A Ei i dt — A En ?
- Ti Ct TÏÏ ’
- Par suite l’inégalité de Clausius devient
- + <0.
- 6. Cette inégalité doit être satisfaite, quelle que soit l’intensité du courant, puisque nous n’avons rien supposé sur la valeur de la force électromotrice de la machine intercalée dans le circuit et que, par suite, nous sommes libres de faire varier l'intensité en faisant varier cette force électromotrice. Or le premier membre de l’inégalité est nul pour i — o\ c’est donc sa valeur maxima. Par conséquent sa dérivée par rapport à i,
- -SA(*/f+Ail (&-|)„
- doit être nulle quand on y fait i = o. On doit donc avoir
- Ei B»
- Ti V
- et par suite
- Ei — E0 = k (Ti — T0).
- D’après cette formule, la force électromotrice d’un couple thermo-électrique doit être proportionnelle à la différence de température des soudures. Cette conclusion est en contradiction avec les faits expérimentaux, puisque ceux-ci montrent que la force électromotrice change de signe pour une certaine valeur de la différence de température et qu’elle peut être représentée par la fonction
- a (Ti — T0) — ^ (T12 — T02).
- La théorie élémentaire que nous venons d’exposer doit donc être rejetée.
- 7. Théorie de sir IV. TIx>mson. — Sir W. Thomson admet qu’il existe une force électromotrice au contact de deux portions d’un même conducteur à des températures différentes; il assimile donc ces deux portions à deux conducteurs de nature différente, assimilation qui paraît très vraisemblable.
- Par suite de cette hypothèse, un circuit fermé homogène dont tous les points ne sont pas à la même température est parcouru par un courant, et chaque élément du circuit est le siège d’une force électromotrice. Cette force électromotrice dépend nécessairement de la température T de l’élément et de la différence dT entre cette température et celle de l’élément voisin. Nous poserons donc
- E = y (T) d T.
- Des forces électromotrices de ce genre se produisent dans le circuit considéré précédemment, car, par suite de la conductibilité thermique, la température décroît uniformément dans les métaux A et B depuis la soudure chaude jusqu’à la soudure froide. En tenant compte de ces forces électromotrices, sir W. Thomson a établi une théorie des piles thermo-électriques dont les conclusions sont conformes à l’expérience.
- Mais, malgré cette concordance, la théorie de sir W. Thomson laisse encore à désirer. On lui a reproché notamment de ne pas tenir compte de la chaleur qui passe de la soudure chaude à la soudure froide par conductibilité thermique. Toutefois cette objection est de peu d’importance, car nous allons voir qu’il est possible de présenter la théorie de sir W. Thomson sans donner prise à cette critique.
- 8. Reprenons le couple thermo-électrique dont les soudures M! et M0 sont aux températures Ti et T„ et dans le circuit duquel est intercalée une machine d’induction. Nous supposerons encore que l’intensité i du courant demeure constante et qu’on enlève la chaleur à mesure quelle se produit, en chaque point du système. Nous admettrons aussi qu’on ne considère le système que pendant un intervalle de temps infiniment per tit dt. Nous aurons, pendant cet intervalle,
- Dans cette intégrale dQ, d’après ce que [nous
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- S. — -- .. .
- avons dit au § 2, peut indifféremment représenter la chaleur fournie à chaque élément du système soit par des corps extérieurs seuls, soit par les corps extérieurs et les autres éléments de système. Adoptons cette dernière interprétation et posons
- dQ = dQ! + dQ",
- dQ' se rapportant aux corps extérieurs; dQ", aux éléments du système.
- La différence de potentiel entre les extrémités d’un élément du conducteur A est
- i dR — 9 (T) dT
- lorsqu’on tient compte de la force électromotrice due à la variation de température. Si nous admettons la loi de Joule, qui pourrait bien ne pas être applicable aux circuits hétérogènes, la chaleur dégagée dans cet élément par le courant pendant le temps dt est
- A i1 dt dR — A i dt 9 (T) dT.
- En même temps l’élément reçoit par conductibilité des autres éléments du système une certaine quantité de chaleur; comme les échanges de chaleur entre éléments ne peuvent se faire que par conductibilité, cette quantité est dQ". La quantité de chaleur reçue par l’élément est donc
- A i* dt dR — Ai dt (f (T) dT + dQ”,
- et, puisque cette chaleur doit être enlevée, la chaleur fournie par les corps extérieurs au système à l’élément considéré est
- dQ! = — A »’ dt rfR + A i dt <f ^T) dT — dQ".
- Nous déduisons de cette égalité
- dQ = dQ' + dQ’ = — Ai1 dt dR + A * dt 9(T) dT; .
- l’expression de dQ ne change donc pas, que l’on tienne compte ou non de la conductibilité thermique.
- Pour un élément du conducteur B, nous avons une expression analogue; il n’y a que la fonction qui donne la force électromotrice due à la variation de température qui se trouve changée. Si nous appelons J* (T) cette fonction, nous avons
- ' dQ — — A i2 dt dR -f A i dt (T) dT.
- A la soudure Ma nous aurons, comme dans la théorie précédente,
- dQ = A Ei i dt,
- et à la soudure M0,
- dQ — — A Eai dt.
- 9. L’inégalité de Clausius devient donc - Ai* dt J ^ + A idt f dT+Aidt f dT +
- Ai * (tî -1;) <0
- Le maximum de son premier membre ayant lieu pour i = 0, sa dérivée par rapport à i est nulle pour cette valeur de la variable, ce qui donne la relation
- E Eo + J*n^T=o.
- Ti T0 y T J T
- Mais si on se déplace sur le circuit dans le sens CBMqAMjC, les limites de la première intégrale sont T0 et T1( celles de la seconde T* et T0; nous pouvons donc écrire la relation précédente
- fl T° Jt0 T
- D’ailleurs, il est évident que l’on a
- E désignant la force électromotrice résultant du contact des métaux A et B lorsque ces métaux sont à la température T; nous avons donc
- ou
- A (E\ , 9 (Ti - * (T>1
- JTo UT Vf) + ï------------re-
- cette condition devant être satisfaite, quelles que soient les limites de l’intégrale, puisque T0 et Tj sont arbitraires, la quantité placée sous le signe d'intégration doit être nulle, c’est-à-dire
- d /E\ , 9 «T) — + (T)
- dJ [jJ , T - o.
- 10. Les fonctions cp et sont inconnues; l’hypothèse la plus simple est de supposer qu’elles sont proportionnelles à la température; posons donc
- 9 (T) = aT et <]/ (T) = pT.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Nous avons alors
- Â(l) —
- et par suite
- E = — bl* + aT.
- La force électromotrice du couple est la somme des forces électromotrices de contact et de celles qui proviennent de .la variation de température, c’est-à-dire
- J/*Tl /*Tl
- ] if (T) dT+ -MTMT,
- To «/To
- OU
- + q?(T)— * (T)] 4T.
- Si nous portons dans cette expression les valeurs précédentes de cp, et E, nous obtenons
- f
- (__ 2 bT + a + JT) dl = a (Ti — T„) - (T18 — T08) ;
- l’expression de la force électromotrice d’un couple en fonction de la température est donc de la même forme que celle qui résulte de l’expérience.
- • Mettons Tj — T0 en facteur; nous avons
- (T1-T0) (a-b ) •
- Lorsque Tx est très peu supérieur à T0, le second facteur diffère peu de
- a —b T0;
- si nous supposons cette quantité positive, les deux facteurs sont positifs. Quand Tj augmente, le terme négatif du second facteur augmente en valeur absolue, et pour une certaine valeur de Ta ce facteur est nul; pour une valeur plus grande il est négatif et par suite de signe contraire au premier facteur, qui reste toujours positif. La force électromotrice change par conséquent de signe en s’annulant. La théorie de sir W. Thomson explique donc l’existence du point d’inversion.
- 11. Modification de la théorie précédente. — Reprenons les équations qui servent de point de départ aux théories que nous venons d’exposer.
- En premier lieu nous avons écrit que la différence de potentiel entre deux points A d’un cir-
- cuit hétérogène a pour valeur, d’après la loi de Ohm,
- Vi - V0 = R» — SE.
- Ensuite nous avons admis, en étendant la loi de Joule aux circuits hétérogènes, que la quantité de chaleur dégagée dans la portion considérée du circuit est
- A <Vi — V0) i dt,
- ou, en tenant compte de la relation précédente,
- A R*8 dt — Ai dt SE.
- De cette dernière expression nous avons conclu que la chaleur dégagée dans le circuit est A Ri2dt quand le circuit est homogène, puisqu’alors SE est nul et que la chaleur dégagée au point qui est le siège d'une force électromotrice E a pour valeur — AE idt.
- De ces deux conclusions la première est vérifiée par l’expérience, puisqu’elle n’est autre que la loi expérimentale de Joule; la seconde, au contraire, est en contradiction avec l’expérience.
- En effet, d’après la seconde conclusion, la chaleur dégagée à une soudure quand un courant la traverse devrait être proportionnelle à la force électromotrice de contact dont elle est le siège. Or cette chaleur dégagée est l'effet Peltier, et l’on sait que cet effet n’est nullement proportionnel à la force électromotrice de contact.
- La chaleur dégagée dans un élément d’un circuit dont la température n’est pas uniforme devrait également être proportionnelle à la force éleçtromotrice cp (TJ dl résultant de la variation de température d’une extrémité à l’autre de l’élément. En est-il réellement ainsi? C’est ce qu’on ne saurait dire, car si l’effet Thomson a pu être mis en évidence par l’expérience, on n’a pu jusqu’ici constater l’existence des forces électromotrices qui lui donnent naissance. En tout cas, il est présumable, d’après ce qui se produit aux soudures, que l’effet Thomson n’est pas proportionnel à 9 (T) dl.
- Quoiqu’il en soit, les expériences faites sur l’effet Peltier suffisent à montrer que la loi de Joule, qui n’est démontrée expérimentalement que dans le cas des circuits homogènes, peut se trouver en défaut quand on l’étend aux circuits hétérogènes. La théorie de sir W. Thomson s’appuyant sur les conséquences de cette loi peut donc être inexacte; en tout cas elle n’est pas rigoureuse.
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- IIO
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 12. Reprenons donc cette théorie et montrons que cette nouvelle difficulté n’en change pas les conclusions.
- Désignons par
- E'i, — E'o, 9' (T) JT, 4' (T) JT,
- les forces électromotrices de contact et les forces électromotrices élémentaires résultant de la variation de température d'un point à un autre; nous aurons pour la force électromotrice du couple
- E'i - E'o + / 9' T) - 4' CD] JT.
- Jt0
- Si nous continuons à désigner par — À Ei * dt, + A E0 i dt
- les quantités de chaleur dégagées aux soudures, et par
- Ai dt 9 (T) JT, Ai dt 4 (T) JT
- lés quantités dégagées dans un élément du métal A et un élément du métal B, tout ce que nous avons dit dans les paragraphes 8 et 9 reste exact. Par conséquent, en admettant que <p et >J> sont proportionnels à T, nous aurons encore
- J/*Tl h
- I [?(T)—400]JT=a(Ti—T0)— - OV-V),(i)
- T0
- Appelons E2 la force électromotrice de la machine d’induction intercalée dans le circuit. Le travail produit est alors E2idt, et par conséquent la somme des quantités de chaleur dégagée dans le circuit doit être équivalente à ce travail ; nous avons donc
- A E[ 1 dt — A E0 t' dt — A i% dt J JR
- OU
- J/» T,
- [ [9 (T) — 4 (T)] JT = AE j» dt,
- To
- Et - E0 + f 1 [9 (T) — 4 (T)] JT = R* + Ei. 12) Jto
- Si nous partons d’un point du circuit et si nous revenons en ce point après avoir décrit le circuit entier, la différence Vt — V0 entre le potentiel du point de départ et celui du point d’arrivée est nulle: par conséquent la loi de Ohm donne x E3 + R? — SE = q
- ou
- Jr’Ti
- [ [9' (T) — 4 <T)J JT = Ri.
- T0
- Ces égalités (2) et (3) nous montrent que le premier membre de l’égalité (1) est égal à la force électromotrice de la pile. Nous arrivons donc au même résultat que précédemment.
- Mais quelle relation y a-t-il entre la force électromotrice E' en un point et le qnotient E de la chaleur dégagée en ce point par Aidïi Les considérations précédentes ne peuvent nous le dire; les égalités (2) et (3) ne nous apprennent qu’une chose : c’est que dans un circuit fermé on a
- SE' = SE.
- De nombreuses théories ont été proposées pour trouver la relation qui existe entre E et Ef. M. Poincaré a exposé et discuté dans ses leçons celle de M.Duhem. Dans un prochain article, nous reviendrons sur cette théorie et nous indiquerons les résultats de la discussion dont elle a été l'objet.
- J. Blondin.
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS ÉLECTRIQUES («)
- Nous avons souvent insisté sur le progrès extrêmement remarquable de la traction électrique aux Etats-Unis : M. E. Griffin vient, dans une conférence à la dernière réunion des ingénieurs électriciens d’Amérique, de préciser par quelques chiffres authentiques l'étendue de ce progrès^ D’après M. Griffin, on ne comptait guère aux Etats-Unis, en 1888, plus de treize entreprises de tramways électriques, exploitant sans grand succès environ 80 kilomètres de voie avec un matériel dè 95 voitures. Ces entreprises avaient pour promoteurs MM. Daft, Van Depoele, Short, Sprague, Henry, Fisker, dont nous retrouvons encore aujourd’hui les noms à la tête de cette grande industrie de la locomotion électrique, laquelle comptait, au premier juillet 1891, 354 réseaux en exploitation sur une longueur totale de 4700 kilomètres, et avec un matériel de 4513 locomoteurs. Ce développement coïncide fort heureusement, comme le fait remarquer M. Griffin, avec celui de la tendance de plus en plus marquée des populations à se grouper, aux Etats-Unis comme
- (3)
- 0) La Lumière Electrique du 19 septembre 1891.
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-
-
- III
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- presque partout, en. grandes villes, dans lesquelles les tramways électriques permettent d’établir des facilités de communication suffisantes pour éviter l'absurde concentration qui distingue la plupart des grandes cités européennes, Paris notamment. Les tramways électriques peuvent, mieux que tout autre système, remplir ce rôle social des plus bienfaisants, parce qu’ils peuvent, à meilleur marché et plus sûrement, desservir une circulation très active, à des vitesses de 15 kilomètres environ, absolument inabordables par les tramways à câbles et difficilement atteintes sans danger et avec économie par la vapeur. C’est en effet, avec le système de tarif uniforme, indépendant de la distance, qui prédomine aux Etats-Unis, la vitesse seule qui détermine le rayon dans lequel on peut se disperser sans inconvénient autour d’un centre industriel ou commercial.
- D’autre part, d’après M. Beckley (J), pendant ces cinq dernières années, le matériel des chemins de fer électriques s’est enrichi aux Etats-Unis de plus de 4000 voitures desservant environ 5 000 kilomè-tresdevoies répartis entre 300 villes. Actuellement, il y aurait, aux Etats-Unis, 500 villes pourvues de tramways de toute espèce, desservant 13000 kilomètres de voie, avec environ 30000 voitures, et transportant annuellement 3 milliards de voyageurs : à peu près 50 fois la population totale des Etats-Unis, et 6 fois plus que n’en transportent tous les chemins de fer de l’Union. Ce développement déjà prodigieux de l’exploitation des tramways aux Etats-Unis ne pourra que s’accentuer encore avec celui des villes. On compte en effet aujourd'hui, aux Etats-Unis, 74 villes d’une population supérieure à 40000 habitants (13000000 d’âmes en tout), dont la population s’est accrue de 47 0/0 dans les six dernières années. Dans le seul Etat de New-York, on compte 28 villes d’une population moyenne supérieure à 10000 habitants : 3500000 au total, et dont la population a augmenté de 33 0/0 en dix ans.
- Ainsi qu’on a pu le voir d’après nos précédents articles, on a essayé aux Etats-Unis, sous les formes les plus diverses, presque tous les systèmes de tramways électriques; mais, actuellement, celui
- t1) Report on thc Electric Motive Power for Street Rail-ways. Annual Meeting of the Street Railway Association of the State of New York, september ai, 1891.
- qui prédomine, et de beaucoup, c’est le tramway à voie aérienne simple avec trolly en dessous, soulevant le fil au lieu de le charger. Ce n’est pas à dire que les lignes aériennes ne présentent aucun inconvénient; elles ne sont pas un ornement pour les rues, mais les questions d’esthétique ont bien moins d’importance là-bas que chez nous. Leur sécurité paraît d’ailleurs aussi complète que possible; d'après M. Griffin, on ne pourrait attribuer actuellement aucune mort d’homme ni même aucun accident sérieux aux conducteurs aériens; et, quant à la sécurité des tramways électriques en général on doit la considérer comme plus grande que celle même des tramways à chevaux et des chemins de fer aux Etats-Unis. C’est ainsi que les tramways électriques du West-End à Boston ont transporté en 1890 près de 115, millions de voyageurs avec 15 accidents mortels, dont 5 seulement attribuables à l’électricité, tandis que les «chemins de fer du Massachusetts ont eu 325 morts avec 98 millions de voyageurs seulement.
- A côté de l’adoption générale du système à câble aérien unique, il faut: citer quelques perfectionnements de détail importants, notamment l’adoption des balais en carbone de M. Ean De-poele, et celle des dynamos à marche lente permettant d’attaquer les essieux sinon directement par l’armature, du moins par une transmission peu réduite, dans le rapport de 4 1/2 à 1 par exemple.
- D’autre part, du moins pour les exploitations bien organisées, les résultats financiers s'améliorent à mesure que l’expérience apprend à mieux conduire l’exploitation et à entretenir plus économiquement le matériel, dont l'usure est, en général, très modérée. C’est ainsi qu’à Boston, en juin dernier (voir le tableau ci-contre), les recettes nettes par voiture-mille électrique ont été supérieures de 10,07 cents ou de 0,50 fr. à celles des tramways à chevaux, dont la dépense a été, au contraire, supérieure de4,21 cents, ou de 0,20 fr. environ par voiture-mille, à celles de l’électricité. Pendant les trois mois, d’avril, mai et juin 1891, la moyenne des recettes des tramways électriques a dépassé de 7,54 cents par tramway-mille (0,23 fr. par voiture kilomètre) ou de 80 0/0 celle des voitures à chevaux, avec une recette totale de 443 000 dollars et une dépense de 243 000 dollars, ou de 56 0/0 des recettes.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- EXPLOITATION DES TRAMWAYS DE BOSTON EN AVRIL, MAI, JUIN ET JUILLET 1891 .
- Tramways électriques.
- Avril Mai Juin Juillet
- Recettes brutes en dollars »34 321 144 638 153 988 M4 552
- Dépenses générales « >93 7 796 ? 465 6 955
- — de la voie et du matériel roulant... 47 447 45 443 39 629 43 891
- Force motrice 30 *94 30 924 26 359 26 398
- Dépenses totales d’exploitation 85 834 84 163 73 459 77 249
- Recettes nettes 48 487 60 475 80 529 67 3°3
- Parcours en milles (1609 mètres) 394 459 376 321 360 567 377 59*
- — en tant 0/0 du parcours total (A) ... 25,58 25,*5 25,19
- Recettes en tant 0/0 des dépenses 63,56 58,18 47,70 53,44
- — par voiture-mille 34,05 38,43 42,71 38,33
- Dépenses par voiture-mille en cents (}) :
- Puissance motrice 7,65 8,22 7,3* 7,oo
- Entretien des voitures *,39 *,33 1,18 i,*7
- Avaries 0,75 0,89 0,16 0,12
- Conducteurs et contrôleurs 7,33 7,36 7,25 6,92
- Divers 4,03 4,56 4,47 5,37
- Total 21,75 22,36 20,37 20,48
- Bénéfice net par voiture-mille *2,30 Voitures à chevaux. 16,07 24,34 / 17,84
- Recettes brutes en dollars 344 396 374 605 395 555 409 878
- Dépenses générales 22 514 22 682 22 217 20 657
- de la voie et du matériel roulant... >36 693 127 902 125 393 *35 954
- Force motrice *17740 118 972 116 210 116 271
- Dépenses totales d’exploitation 276 947 269 556 268 825 272 888
- Recettes nettes 67 449 105 049 131 729 136 990
- Parcours en milles 1 083 887 1 094 683 1 073 718 1 120 377
- en tant 0/0 du parcours total (A).... 73,32 74,42 74,85 7,.«i
- Recettes en tant 0/0 des dépenses 80,62 7*,95 66,70 66,58
- — par voiture-mille, 3*,77 34,22 36,85 36,58
- Dépenses par voiture-mille en cents :
- Puissance motrice 10,86 10,86 10,83 10,38
- Entretien des voitures 0,93 0,60 0,61 0,61
- Avaries 0,78 o,37 °, *5 0,06
- Conducteurs et contrôleurs 8,24 8,24 8,25 8,23
- Divers. 4,70 4,55 4,24 5,07
- Total - 25,55 24,62 24,58 24,35
- Bénéfice net par voiture-mille 6,22 Ensemble des deux systèmes. 9,60 12,27 12,23
- Recettes brutes en dollars 478 717 5*9 244 549 543 554 43*
- Dépenses générales 30 727 30 478 29 683 27 43*
- de la voie et du matériel roulant..., 184 141 *73 344 165 027 179 613
- Force motrice 147 922 149 896 142 570 142 853
- Dépenses totales d’exploitation 362 781 253 720 337 284 357 *37
- Recettes nettes **5 935 165 524 212 250 204 294
- Parcours total (A) > 478 346 1 471 004 > 433 785 1 497 568
- Recettes en tant 0/0 des dépenses 76,82 68,12 64,37 63,15
- — par voiture-mille 32,39 35,29 38,33 37,02
- Dépenses par voiture-mille en cents :
- Puissance motrice 10,19 9,94 9,53
- Entretien des voitures 1 ,°5 o,79 0,76 o,75
- Avaries 0,77 0,5° 0, *5 0,07
- Conducteurs et contrôleurs 8,03 8,01 8,00 7,9*
- Diveïs 4,68 4,55 4,67 5,*2
- Total 24,54 24,04 23,52 23,38
- Bénéfice net par voiture-mille 7,85 11,25 14,81 13,64
- (i) Un cent par mille équivaut à 3 centimes par kilomètre.
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- n3
- On peut citer encore, à côté de l’exploitation de Boston, celle de Saint-Paul et Minneapolis. La population, qui s’élève à 350000 habitants, est desservie'à Minneapolis par un réseau de 190 kilomètres de tramways à voie aérienne, et, à Saint-
- Fig. 1 et 2. —Trolly Driscoll et Hunt à graissage intérieur.
- Paul, par 120 kilomètres de voie électrique et 24 kilomètres de tramways à câbles. Les câbles seront progressivement remplacés par l’électricité, excepté sur quelques rampes exceptionnelles
- Fig. 3. — Trolly Lieb à graissage inférieur.
- de 17 0/0; les tramways à chevaux ont complètement disparu. Le mois de juillet 1891 a donné les
- résultats suivants :
- Dollars
- Recettes brutes..................... 107 571
- Dépenses d’exploitation.............. 52 585
- Recettes nettes...................... 54 985
- Rapport des dépenses aux recettes 49 0/0
- D’après M. Beckley, les tramways électriques de Rochester ont fait en mai 1891, avec 44 voitures de 5,50 m. de long et un parcours de 256000 kilomètres, 186000 francs de recettes, ou 0,70 fr. par voiture-kilomètre, tandis que la dépense totale ne s’est élevée qu’à 0,34 fr., laissant un
- Fig. 4, 5 et 6. — Trolly Duggan.
- bénéfice de 0,36 par voiture-kilomètre. Pendant ce même mois, la compagnie employait en outre 62 voitures, la plupart à un cheval et à un seul conducteur, avec une dépense de 0,30 fr. par voiture-kilomètre et une recette de 0 36 fr. seulement. En juin 1891, la compagnie de Rochester met en service 54 voitures électriques et 60 voitures à chevaux. Les voitures électriques rapportèrent
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- 0,69 fr. par kilomètre et ne coûtèrent que 0,33 fr., se répartissant comme il suit :
- Francs
- Puissance motrice................ 0,0720
- Entretien des voitures............. 0,03
- Conducteurs et mécaniciens....... 0,17
- Divers........................... 0,06
- Total................ 0,332
- La dépense des voitures à chevaux s’élevait par
- ! A côté de la voie même et des locomoteurs, , l’établissement des stations motrices des tramways électriques mérite une attention toute spéciale. Les machines à vapeur y fonctionnent, en ; raison de l’irrégularité du trafic, dans des conditions particulièrement difficiles, que M. Field (*) . compare assez exactement à celles des machines ; de laminoirs. L’un des moyens d’atténuer ces dif-
- Fig. 8. — Trolly Short à sabot avec dashpot.
- kilomètre, à 33 centimes, et leur recette à 43 centimes.
- M. Beckley, qui dirige les tramways de Roches-ter, en conclut à la supériorité des tramways électriques, dont la substitution aux tramways à chevaux a presque toujours pour effet d’augmenter les recettes de 15 à 30 0/0, en raison de la rapidité et de la plus grande commodité des moteurs électriques.
- Fig. 9. — Détail du sabot Short.
- ficultés consiste à diviser la force motrice en unités aussi puissantes que le comporte le bon fonc-i tionnement de la station et, autant que possible, | tout à fait indépendantes les unes des autres; c’est-! à-dire constituées par de grosses dynamos de 200,
- Fig. 10 à 12. — Trolly Brush à sabot aiguilleur pare-étincelles
- 400, 500 chevaux actionnées directement, sans transmission intermédiaire, par des machines de préférence à marche lente : 80 à 90 tours, avec de grands volants. Les machines rapides ont, paraît-’ il, souvent échoué dans cette application, parce qu’on les fait en général trop légères, avec un volant insuffisant pour parer aux grandes varia-
- (1) Eleclrical Railroctd Construction, Montreal Convention, september 1891.
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- ii 5
- tions de.travail que comporte une exploitation de tramways; mais rien ne s’oppose en principe à leur emploi si heureux, comme on le sait, pour l’éclairage. D’après M. Field, la véritable solution consisterait dans l’emploi d’un type de machines intermédiaires entre les machines rapides et les machines lentes, marchant à 150 tours par exemple* en unités d’environ 500 chevaux, et dont on cherche encore une solution pratique aux Etats-Unis. 11 en est de même pour les grandes dynamos multipolaires de 200 à 250 chevaux marchant à 200 tours environ, que M. Field considère comme les meilleures et dont l’étude est plus avancée en Europe. Quant au prix d’établissement de la force motrice vapeur, M. Field l’estime en moyenne de 250 à 300 francs avec les machines rapides, et de 325 à 375 francs avec les machines lentes, écart qui paraît de prime abord insuffisant.
- Il est, d’autre part, très difficile d'évaluer exactement à priori la puissance moyenne nécessaire pour l’exploitation d’une ligne donnée. Avec des voitures de 6 mètres à 7,30 m. de long, M. Field l’évalue de 20 à 25 chevaux par voiture ; ce qui correspondrait à une dépense de 9 à 15 centimes par train-kilomètre pour tous les frais de la station motrice. On aurait grand intérêt, sous ce rap-•port, à augmenter, toutes les fois que l’exploitation le permet, la capacité des voitures, à la doubler, par exemple, car le travail à la station centrale n’augmenterait alors, d’après l’expérience acquise, que de 50 0/0.
- Une Voiture de 4,80 m. de long absorbe envi-
- ron en plateforme ordinaire, un cheval par vitesse d’un mille à l’heure : 10 chevaux-heures pour une vitesse de 10 milles à l’heure (16 kilomètres) mais avec des maxima qui s’élèvent, en pratique, jusqu’à 60 et 80 chevaux. Actuellement la tendance est de remplacer ces petites voitures par de plus grandes allant jusqu’à 6 mètres, et portées sur deux bogies à huit roues avec empattement de 2,10 m. à 2,50 m., permettant de franchir des courbes très accentuées. On a dû renoncer aux voitures plus longues — 9 à 12 mètres — portées par des doubles bogies, applicables seulement aux lignes suburbaines très chargées. Elles fatiguent les voies et se prêtent difficilement à l’entrée et à la sortie rapides des voyageurs : cette dernière considération a fait également rejeter l’emploi des voitures à couloir. Ces grandes voitures, pourvues de réceptrices de 40 à 50 chevaux, marchent à 50 et même 65 kilomètres; ce sont de véritables trains locaux.
- M. Field termine son mémoire par quelques données numériques établissant le prix moyen actuel de construction et d’équipement des lignes américaines, ainsi que par l’estimation du coût probable de l’installation d’un tramway électrique de 32,500 kil. de voie double destinée à desservir avec 65 voitures une population relativement dispersée de 100000 habitants. Nous reproduisons ces données dans les tableaux suivants, comme fournis par un ingénieur aussi au courant que possible de l’état actuel de la traction électrique aux Etats-Unis.
- Dépense d'établissement d'une ligne aérienne par kilomètre.
- / . • , Francs
- Etablissement d’une ligne aerienne complète, bornage, poteaux suspension et câble unique, non compris
- la voie simple.................................................... 6 000 à
- Idem. avec poteaux équarris et peints....................................... 7 500
- Idem. avec poteaux en fer, suspensions, assises en béton et câbles pour
- double voie....................................................... 19 500 22 500
- Idem. avec poteaux dans l’entre-voie....................................... 13 500 16 500
- Xomhr
- «les
- Toiture
- 6
- 10
- >5
- 20
- 30
- 50
- 100
- 7 300 9 000
- Prix de Féquipement des tramways électrique:
- Force motrice vapeur chevaux
- 225
- 373
- 450
- 675
- 125
- 02s
- Puissance des génératrices
- kilowatts
- 80 150 240 300 450 750 1 350
- Machines et chaudières à vapeur
- 35 000 55 oco 87 500 110 000 140 OOO 250 000 450 000
- Équipement électrique de lu stutlou centrale
- 32 000 52 500 75 000 85 000 110 000 175 000 300 000
- 97 5°° 162 500 243 800 32s 000 485 000 830 000 725 000
- Construction de lu ligne 800 mètres pur voiture
- 37 500 62 500 150 000 200 000 450 000 935 000 1 875 000
- Total
- non compris la voie
- 202 000 332 500 556 400 720 000
- 1 185 000
- 2 190 000 4 350 000
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- Dépense d'établissement d'un réseau de 32,3 kilomètres de voie double desservant 100000 habitants.
- Equipement
- Force motrice vapeur 1500 chevaux, 5 machines Francs^ à condensation compound, de ,250 chevaux, à ,
- cylindres de 400 et 800 millimètres sur 1 mètre \
- de course, avec volant de 15 tonnes .............. 162 500
- 8 chaudières tubulaires de 1,80 m. X 5 mètres... 48 000
- Condenseurs d'injection......................... *5 000
- 2 pompes alimentaires............................ 4 500
- Tuyauterie de vapeur............................. 60 000
- Fondations des machines................•........ 17 5°o
- — des chaudières....................... .... 16 000
- 5 courroies de 750 millimètres...................... 10 000
- Montage et mise en marche........................ 17 500
- Divers, transport, etc.......................... 12 500
- Total...................... 363 000
- Installation électrique.
- 5 génératrices de 200 kilowatts .. ............. 187 500
- Tableau, montage, fondations..................... 20 000
- Total...................... 207 500
- ‘ Bâtiments.
- Remise des voitures, atelier de réparation, outillage, etc..................................... 75 000
- Station motrice, dépôt, cheminée, grue roulante. 123 000
- Total...................... 200 000
- Voie double.
- 63 kilomètres de rails à 37 kil. le mètre....... 1 224 400
- Relevage, pavage, etc........................... 633 000
- Pose, etc.......................................... 120 000
- Traverses dont 10 0/0 de joints 130 000 à 2 fr.. 260 000
- — — 15 000 à 3 fr. 30 52 300
- Total........................ 2 290 000
- Lignes électriques.
- 16,3 kilomètres avec poteaux en fer, etc........ 375 000
- 16,3 — en bois............ 200 00
- Total...................... 573 000
- Voitures, matériel roulant.-
- 65 voitures: équipages électriques (à 10000 francs) 650 000
- Châssis et caisses de 5,50 m. de long........... 325 000
- Trucks à 1 250 francs................................ 81 250
- Total........................ î 056 250
- Résumé. ..........
- Force motrice, vapeur.............................. 363 000
- Installation électrique......................... 207 500
- Constructions................................... 200000
- Voie............................................ 2 290 000
- Ligne électrique................................ 573 000
- Matériel roulant.................................. 1 056 000
- Total...................... 4 692 300
- Etudçs, projets, etc............................ 230 000
- Divers, imprévus.......r‘...................... 250 000
- Expropriations, rachats (*), concessions, etc... 2 500 000
- Total général............. 7 692 300
- Dans bien des cas; aux Etats-Unis du moins, les stations centrales d’éclairageélectrique auraient d’après M. Field, avantage à fournir l’électricité aux tramways aussi bien qu’aux distributions de force motrice qui présentent le même caractère d’irrégularité; cette entreprise pourrait se fairéautaux en apparence très modéré de 0,10 fr. environ par voiture-kilomètre ordinaire, voitures de 5 mètres de long, et pour des parcours de 160 à 200 kilomètres. . ; ' I. ’ ; )
- : s : . ' . . 1
- Nous terminerons Fexposé de; ces considérai tions :géné'ralesi par la description,.de.quelques trollys récemment proposés pour les tramways à voie aérienne et la suspension des câbles.
- Pour le contact du trolly, la solution qui paraît
- Fig. 13 à 13. — Suspension Mac-Tighe.
- dominer actuellement paraît consister dans l’emploi de galets à portées parfaitement graissées, par exemple, par une lubrification intérieure de leur axe creux, comme c’est le cas des galets Driscoll-Hunt et Lieb (fig. 1, 2 et 3). Le premier de ces galets tourne autour de son axe fixe dans la fourche du bras, tandis que l’axe du second tourne dans des paliers de ce bras, solution qui paraît préférable comme évitant l’usure locale de l’axe au droit du'galet, qui se met alors à ballotter. Le galet du trolly Duggan, représenté par les figures 4, 5 et 6 est en bronze dur, il renferme assez de graisse pour deux semaines; son bras est actionné, à 0,20 m. environ du toit de la voiture par deux ressorts à tension variable à volonté, et qui permettent de régler la pression du galet sur le câble. M. Short préfère, au contraire (fig. 7 et 8), employer au lieu d’un galet un sabot pourvu (fig. 9) d’un bloc de contact en carbone, facile à renouveler et appuyé sur le câble par un ressort. On retrouve une disposition analogue dans le trolly de Brush (fig. 10 à 12), dont le sabot porte,
- t1) D'après un revenu brut évalué à 725 000 francs.
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- outre la plaque d’usure, un avant-bec pare-étincelles et une petite fourche latérale qui facilite le passage des croisements.
- La suspension de câble de Mac Tighe est constituée (fig. 13 à 15) par une simple feuille de cuivre articulée à la tige de suspension t, pliée et serrée sur le câble c par une fiche /. La pince de
- Fig. 16 et 17. — Support Andeison.
- l’attache Anderson est (fig. 16 et 17) vissée dans une masse isolante'fixée dans une cloche en bronze qui s’accroche par des bras recourbés aux fils de suspension.
- Gustave Richard.
- THÉORIE DE L’ÉLECTROLYSE
- PAR LES COURANTS ALTERNATIFS
- Malgré les progrès énormes réalisés pendant ces dernières années dans la production et la distribution de l’énergie à l’aide des courants alternatifs, on n’est pas encore parvenu à utiliser les courants alternatifs en électrochimie. La charge des accumulateurs par les courants alternatifs n’est pas encore entrée dans le domaine pratique, bien que des méthodes ingénieuses aient été imaginées. 11 en est de même de l’électrolyse, qui est d’ailleurs la base de tous les phénomènes électrochimiques.
- Avant de commencer l’étude des applications pratiques du courant alternatif à l’électrochimie, il convient d’examiner d’abord d’un peu près quelles sont nos connaissances actuelles sur l’é-lectrolyse par courants alternatifs. C’est ce que nous ferons en prenant pour guide un mémoire
- intéressant de M. Mengarini (‘) publié dans le sixième volume (1889) des mémoires de l’Académie royale des Lincei. Outre l’exposé des recherches expérimentales de l’auteur, ce mémoire renferme une théorie très intéressante de l’électrolyse par courants alternatifs, théorie confirmée en grande partie, du moins, par les résultats auxquels les physiciens qui ont étudié cette question sont parvenus.
- Récapitulons d’abord rapidement les principaux travaux auxquels l’électrolyse par courants alternatifs a donné lieu.
- La première constatation de l’électrolyse par les courants alternatifs a été faite par De la Rive (* 2) à l’aide des courants produits par une machine magnéto-électrique et traversant l’eau acidulée au moyen d’électrodes de platine.
- En 1873, Kohlrausch (3) a étudié la polarisation produite par de faibles traces de gaz déposées sur les électrodes par le courant d’un inducteur électromagnétique.
- En 1882, S. Ferranti et Alfred Thompson prirent un brevet (4) pour un compteur de courants alternatifs basé sur l’électrolyse de l’eau à l'aide d’électrodes en platine. Les inventeurs affirmaient que la quantité de gaz tonnant ainsi produite est proportionnelle à l’intensité du courant.
- Le compteur consistait simplement en un appareil destiné à enregistrer la quantité de gaz dégagé. Ce compteur n’a pas eu d’application pratique, sans doute par suite de la destruction rapide des électrodes.
- Drechsel (5) a électrolysé en 1886 des composés organiques à l’aide des courants alternatifs; il a imaginé une théorie particulière pour expliquer la production des composés obtenus de cette manière.
- Les trois notes publiées en 1888 par MM. Ma-neuvrier et Chappuis (®) ont été analysées dans ce journal, qui a donné également in extenso la note
- (*) Eleitrolisi colle correnti alternant*. — Lumière Electrique, vol. XXXVI11, p. 34* •
- (*) Archives de l’électricité, I, 1841, p. 188. — Comptes rendus, IV, 1857, p. 835.
- (3) Poggendorf Annalen, vol. CXLV1II, p. 143.
- (4) Brevet anglais, n" 4596 du 27 septembre 1882.
- (’>) Elektrolyse mit IVechseliromen Ber. der K. Sachs. Gcs. d. IViss. 1886.
- (e) La Lumière Electrique. 1888, vol. XXIX, p. 137 et 174. Comptes rendus, vol. CVI, p. 1719; vol. CVII, p. 31 et 92.
- 8
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- de MM. Ayrton et Perry 0) relative à des expériences analogues à celles de Maneuvrier et Chappuis exécutées à la même époque. Mentionnons également les expériences de Neyreneuf (z) sur l’élec-trolyse de l’eau par les courants induits d’une bobine de Ruhmkorff, et les recherches de Ken-nelly (3) de Perrine (4) et celles de Lynd (5) sur l’électrolyse de l’iodure de potassium.
- Les travaux sur l’électrolyse de l’eau acidulée par les courants alternatifs et à l’aide d’électrodes en platine ont montré que si cette électrolyse a lieu pour une certaine densité de courant et pour un nombre d’alternances donné, elle cesse lorsque la densité du courant restant constante le nombre des alternances augmente au-dessus d’une certaine limite. C’est ainsi que MM. Maneuvrier et Chappuis ont constaté un dégagement de gaz avec un courant de 100 alternances par seconde, tandis qu’on n’en constatait plus avec le même courant dont la fréquence avait été portée à 133 alternances.
- Outre ce fait remarquable, ces deux physiciens ont aussi étudié l’influence de la densité du courant aux électrodes sur la production de l’électrolyse. Pour un nombre d’alternances donné, l’é-lectrolyse n’a lieu dans des circonstances déterminées que si la densité du courant sur les électrodes dépasse une certaine limite. Ces deux faits caractérisent l’électrolyse par courants alternatifs, et toute théorie de ces phénomènes doit en donner une explication satisfaisante pour qu’on puisse l’admettre.
- Théorie de Mengarini.
- Supposons que le courant employé pour l’élec-trolyse soit parfaitement sinusoïdal de la forme
- T étant la période complète du courant.
- Dans le circuit de ce courant est inséré un voltamètre ; nous supposons que la résistance de ce voltamètre aussi bien que celle du circuit métallique peuvent être modifiées à volonté, de telle
- (}) Ijx Lumière Electrique, 1888, vol. XXIX, p. loi. 0*) Journal de physique, 1888, p. 250.
- (*) Electr. Review, 1883, vol. XX111, p. 420.
- (i) The klectrician, 1888, vol. XXI, p. jro.
- (B) Ibid, 1888, vol XI, pi 724.
- manière toutefois que l’intensité du courant reste constante. On constate la constance du courant à l’aide d’un ampèremètre placé dans le circuit. Dans ces conditions, on dispose aux bornes du voltamètre d’une différence de potentiel variable.
- La résistance du voltamètre étant R, on aurait entre ses bornes une différence de potentiel
- e = * * R = I R sin t> (2)
- si la loi d’Ohm était applicable directement, c’est-à-dire si le voltamètre était remplacé par une résistance égale R sans induction propre et sans capacité.
- Dans la figure 1 la courbe sinusoïdale i représente les variations du courant i. En supposant
- Fig. 1
- que la valeur de R soit plus petite que l’unité, la courbe*? représente les valeurs de la différence de potentiel e. Ces deux courbes ont naturellement les mêmes phases.
- Les valeurs de e mesurées directement ne concordent pas avec celles qui sont données par la courbe ci-dessus; car les phénomènes de polarisation les modifient sensiblement.
- On doit envisager la polarisation comme produisant une force contre-électromotrice qui se manifeste toujours, que la décomposition électrolytique ait ou n’ait pas lieu.
- Cette manière de voir est prouvée par la constatation de la polarisation dans des voltamètres parcourus par des courants de très courte du-rée (*), par des décharges de condensateur (2), et des courants trop faibles pour produire la moindre trace de dégagement gazeux (3).
- (*) Edlünd. — Pogg. Annalen, vol. LXXXV, p. 209.
- (a) Becquerel. — Comptes rendus, vol. XXII, p. 381.
- (8) Kohlrausch. — Pogg. Annalen, vol. CXLVUJ, p. 143.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 119
- On peut admettre que pour des courants de courte durée la polarisation augmente proportionnellement à l’intensité du courant et au temps; ce qui a d’ailleurs été constaté par Oberbeck (1). On peut donc représenter la force électromotrice de polarisation produite par le passage du courant entre tx et tz à l’aide de la formule
- P =
- i dt,
- dans laquelle P représente la force contre-électromotrice produite par leur courant égal à l’unité, la surface des électrodes étant de même égale à l’unité.
- En remplaçant i par sa valeur, on obtient pour la polarisation produite par le passage du courant de o à t.
- P' =
- P'= P' =
- • 2n . sin ~=r t dt}
- piX
- n ,r T 2tc , v tp ! r 2m , ,
- pl[-rncos-rt\r~^V~ c°s T / J(3)
- P I T . . K , ------sin2 = t.
- 7U 1
- La force contre-électromotrice due à la polarisation est donc proportionnelle au carré du sinus du temps t ; mais la période, au lieu d’être la même que celle du courant est double, soit égale à 2 T.
- La courbe p' représente la force contre-électromotrice de polarisation due à l’action du courant
- pendant la demi-période o à —
- La courbe p" à
- T
- partir de — représente l’action de la force contre-
- T
- électromotrice, pendant l’intervalle de ~ à T. Cette
- force contre-électromotrice est alors
- , , r,, />J . TIP
- p = 4- P I / sin dt = -------------i
- J T T *
- 7C t
- T-'
- Cette courbe est la symétrique de p' par rapport à l’axe des temps, mais déplacée de la quan-
- tité
- T
- 2
- Pour obtenir la force électromotrice résultante de polarisation, il faut additionner les deux valeurs de p et de p”. Mais il faut bien remarquer
- que la polarisation p1 n’agit que de o à - et la po-T
- larisation p" de — à T, tandis que la période de
- chacune d'elles est 2 T au lieu de T. La polarisation résultante sera donc égale à la moyenne de p' et de p’.
- Or on a
- d’où
- P'
- PIT . . «t
- -----sin-* —,
- « T 7
- , P ï T 9 r. t />= + -- cos2 ^
- t _p' + p' P 2
- P I T
- 2 TC
- TC t
- "T
- — sin2
- TX t\
- T r
- A p 1 T
- P =--------cos
- 2 7C
- 2 TC t
- ~T~'
- La différence de potentiel v entre les deux élec-
- trodes est la résultante de la force contre-électromotrice de polarisation et de la différence de la
- valeur voisine de la valeur maxima I ^pour* = ïj.
- Pour chaque électrode et pour un électrolyte déterminé, la polarisation augmente avec l’intensité du courant et atteint une limite supérieure à partir de laquelle la décomposition a lieu ; pendant ce temps, la polarisation conserve sa valeur maxima.
- Considérons, par exemple, l’électrolyse de l’eau avec des électrodes de platine identiques, et admettons pour simplifier que la polarisation produite par l’hydrogène est approximativement égale à celle que produit l’oxygène.
- La polarisation des deux électrodes ne peut pas dépasser les droites CD et EF(fig. 2) qui en représentent les valeurs maxima. Si la densité du courant aux électrodes augmente de manière que le
- (i) Oberbeck. — IViedcmamPx dnnalen, vol. XXI, p, 139.
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- 120
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- polarisation atteigne cette limite, la courbe de la polarisation n’est plus une sinusoïde, mais une courbe composée de sinusoïde et de segments des droites CD et EF, c’est-à-dire la courbe CMNjO' M D.
- La décomposition de l’électrolyte a lieu pendant le temps durant lequel la courbe se confond avec l'une des droites C D ou EF; pendant le reste du temps, il n’y a aucune décomposition. La quantité d’électrolyte décomposé est proportionnelle à la surface QS U. Si le courant était de même direction, la quantité d’électrolyte décomposé serait proportionnelle à l’aire OQ'U qui représente la quantité totale d’électricité qui a traversé le vol-
- tamètre pendant la période de —. Le rapport de
- ces deux aires donne le potentiel v résultant de la loifd’Ohm. On obtient ainsi la courbe v, dont la période est identique à celle de p, mais qui présente un déplacement de phase a.
- On a_en effet
- P I T 2nt p = —— cos ,
- d’où
- v = e- + p =
- En prenant
- on obtient
- r . 2it/ PI
- I I R sm ——--------cos
- L T 2 U
- lien
- T J
- 4 PT
- tanS“=7^R’
- , „ f . 2 w f . . 2 n il
- v = I R I Sin —+ tang a cos —^-J>
- d'où
- Un voltamètre inséré dans un circuit parcouru par un courant alternatif produit donc le même effet qu’un conducteur à induction propre, savoir un déplacement de phase égal à la quantité a déterminée par la relation
- P T
- .1= arc tang -—
- 2 7U K.
- Ràppelons que le raisonnement qui précède n’a rien d’hypothétique, si ce n’est la supposition qui a été faite que la polarisation croît proportionnellement à l’intensité du courant polarisant.
- Telle est la théorie de M. Mengarini. On voit qu’elle est très simple. 11 reste à examiner si elle correspond à la réalité et si elle peut expliquer les phénomènes que l’on observe dans l’électrolyse parcourants alternatifs. Étudions d’abord quelle est l’influence de la densité du courant sur les électrodes.
- Influence de la densité du courant sur les électrodes. — Si la densité du courant sur les électrodes augmente, la polarisation augmente et on obtient au bout d’un temps très court OS =t0 la valeur à partir de laquelle la décomposition de l’électrolyse a lieu.
- On reconnaît facilement ce fait sur la figure 3, dans laquelle on a diminué les ordonnées O C et O E de moitié; la nouvelle courbe de la polarisa-: tion devient alors C'M'N'M'D', et la quantité d’électrolyte décomposé pendant la demi-période T
- — est proportionnelle à l’aire S'Q' U ; elle est donc
- augmentée dans une proportion considérable, qui sur la figure est supérieure au double.
- Or, pour augmenter la densité du courant sur l’électrode, il suffit de diminuer la surface des électrodes, l’intensité et le nombre d’alternances du courant restant les mêmes. On augmente donc de cette manière la décomposition électrolytique produite par le courant en diminuant la surface des électrodes. On arrive au même résultat en augmentant l’intensité du courant, lès électrodes ne changeant pas.
- Si les variations de l’intensité du courant suivent exactement la loi du sinus, et si l’intensité et la fréquence du courant restent constantes, les quantités d’électrolyte décomposé pour diverses densités de courant sont entre elles comme les aires limitées par la sinusoïde du courant entre
- les points correspondant à t= t0 et t — —
- 2
- L’aire limitée par les points t —10 ett= ï est
- 2
- donnée par la formule
- T
- Qo =
- I sin
- 2 it t T
- dt,
- Qo“= [
- cos
- 2 ty.
- T JV
- Qo =
- I T
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 121
- La quantité totale d’électricité qui passe pen-T
- dant la demi-période de o à — est l T
- Q = —.
- Ou donc
- ^=cos*
- Ce rapport est égal à 0,5 pour ta = —. Dans ce
- cas la quantité d’électricité qui produit l’électro-lyse est la moitié de celle qui passe pendant une demi-période.
- Si la densité du courant diminue, l’ordonnée des droites limites C D, E F augmente, et pour la valeur O P de cette ordonnée, il n'y a plus de décomposition électrolytique, ce qui est conforme à l'expérience.
- Bien qu’il existe une polarisation totale du voltamètre, on peut considérer la densité du courant par rapport à chaque électrode. Les deux droites limites C D, E F sont alors différentes pour les électrodes qui se trouvent dans des conditions différentes. 11 peut donc y avoir décomposition à l’une et pas à l’autre. Ce fait peut se produire aussi lorsque la densité du courant n’est pas ré-.partie uniformément sur les électrodes. Les ions apparaissent alors sur les parties des électrodes correspondant à la densité maxima du courant. Ceci explique l’anomalie constatée par Ayrton et Perry dans la décomposition électrolytique de l’eau par les courants alternatifs.
- Influence du nombre des alternances du courant. — L’expérience montre qu’il existe pour chaque densité de courant une fréquence du courant alternatif au-dessus de laquelle l’électrolyse ne peut plus avoir lieu; elle recommence aussitôt que le nombre d’alternances descend de nouveau au-dessous de cette valeur limite.
- Désignons par k l’ordonnée OC = OE de la ligure 2, et par ta le temps O S durant lequel il n’y a pas d’électrolyse, la polarisation n’ayant pas encore atteint la valeur limite. Le rapport
- — t,
- “T
- exprime donc le rapport de la durée de l’électro-lyse à la durée de la demi-période, c’est-à-dire en supposant le courant sinusoïdal, le rapport de la
- quantité d’électrolyte décomposée en réalité à celle qui serait décomposée par la même quantité d’électricité formée par un courant continu.
- Si au moment t0> l’ordonnée de la courbe qui représente la polarisation résultante p est égale à —h, l’ordonnée de la courbe (3) de là polarisation p est égale à — 2 h (fig. 1). On a donc, d’après la relation 3
- d’où l’on tire
- et partant
- tn I
- =£ = — arc sin T n
- s/
- 2 k 71
- P fT
- T —
- 2 c
- T-
- . Il k 71
- s,n V pTt
- (4)
- Fig. 3
- Cette formule montre que la quantité d'électrolyte décomposée diminue avec c’est-à-dire lorsque le nombre des alternances du courant augmente.
- L’expression (4) montre qu’il existe une valeur de T au-dessous de laquelle il n’y a plus de décomposition électrolytique. Cette valeur est atteinte lorsque l’ordonnée maxima de la sinusoïde CM est plus petite que h. Or, l’ordonnée est T
- maxima pour t0= —. On a donc pour calculer T la relation
- in\/i
- = — arc sin 4/ =-=-=
- 2 k TT
- pTt 1
- c’est-à-dire
- V/;
- 2 k 7t
- pTt ’
- . „ 7C 2 h 7t
- sm 4 = Fît’
- „ 2 k TT
- LP1 *
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-
- I
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La période limite du courant alternatif est donc proportionnelle au rapport ^ du voltamètre et in-
- r
- versement proportionnelle à l'intensité du courant. On peut donc compenser l’augmentation de la fréquence du courant alternatif par une augmentation’ de la densité du courant et s'arranger de manière à obtenir l’électrolyse dans tous les cas.
- Si l’on fait varier la fréquence ~ du courant alternatif et si l’on modifie en même temps les éléments du voltamètre, de telle manière que la limite Avarie proportionnellement avec l’ordonnée maxima de la courbe de polarisation, la quantité d’électrolyte décomposée est indépendante de
- la variation de la fréquence -^r. C’est ce que
- montre l’équation 3; car l’ordonnée maxima de la courbe de polarisation est égale à
- /•mal — P I —.
- Tt
- Si Ton augmente cette valeur dans le rapport n en posant
- ^>max fl h)
- on obtient à l’aide de la relation (4)
- Ç
- T
- 4
- T
- = — arc sm
- = — arc sin
- \4_
- in =
- V «
- h_
- ^>max *
- constante.
- Si l’on suppose, par exemple, n = 4, on admet que l’ordonnée maxima de la polarisation est quatre fois plus grande que la valeur limite de la polarisation ; on a alors
- 1 • . /' 1 it 1
- =?• = — arc sin 4 / - =-= -
- T ir V 4 71 4 4
- ï
- L 4
- Dans ce cas particulier, quel que soit le nombre des alternances du courant alternatif, la quantité d’électrolyte décomposée est égale à la moitié de celle qui serait décomposée par le même courant de direction constante.
- 11 est intéressant de montrer graphiquement l’influence d’une augmentation du nombre des alternances du courant sur les éléments de l’électrolyse. C’est ce qui a été fait dans la figure 3, dans laquelle on a représenté les trois courants iu 4, 4
- de même intensité maxima 1 = 1 ampère, mais d’alternances de rapidité différente, savoir
- . . 2 Tït
- 1 — sin---------,
- 400007
- . . 2 TT t
- /ï s=s sin------,
- 200007
- . 2 TZt
- 7o = sin ------.
- * 4000
- Les courbes p, pr et \t>2 sont les courbes de polarisation correspondant à ces trois courants i, 4 et 4. Pour les construire, il faut d’abord déterminer la valeur de la constante de polarisation P.
- D’après ïS^ohlrausch (*), lorsqu’un courant égal à l’unité électromagnétique traversant des électrodes de platine de un millième carré de surface a agi pendant 0,000000124 seconde, la polarisation a atteint une valeur égale au produit d’une unité Weber par une unité Siemens.
- On en déduit que le courant d’un ampère décomposant l’eau à l’aide d’électrodes en platine d’un centimètre carré de superficie produit en 10—6 seconde une polarisation de 0,0763 volt.
- Les ordonnées maxima des trois courbes
- sin8 représentent la polarisation correspondant à la valeur de T propre à chacune d’elles; ces polarisations maxima sont approximativement dans le rapport des nombres 1000,500 et 100. Sur la figure on n’a construit que la courbe résultante de la polarisation, en adoptant pour les ordonnées une échelle 500 fois plus petite que pour la courbe des intensités.
- La figure montre bien que les ordonnées de la courbe de polarisation croissent très rapidement quand la durée des alternances augmente. Si, par exemple, CD et EF représentent la limite que peut atteindre la polarisation du voltamètre considéré sans qu’il y ait un commencement d’élec-trolyse, on voit que la courbe p% ne l’atteint pas, mais bien les courbes p et pt.
- Ainsi pour T = —-— seconde, on constate une 20000
- décomposition de l’électrolyte entre les points M et N et le rapport = T~2 to est de 0,21 en-
- viron. Pour T=
- 1
- 4000
- seconde il y a décomposi-
- tion entre les points Mj et Nj et le rapport MlNl est . , , O Tj
- égal a 0,33.
- (#) Pogg. Annalen, vol. CXLV111, p. 147.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- ia3
- La valeur limite du nombre d’alternances du courant à partir duquel l’électrolyse cesse, l’intensité du courant restant constante, varie naturellement avec la nature du métal qui constitue les électrodes. M. Mengarini n’a cependant pas pu constater cette valeur limite pour les électrodes en aluminium, la machine qu’il avait à sa disposition ne lui permettant pas d’augmenter davantage le nombre des alternances.
- Telle est, dans ses grandes lignes, l’explication que donne M. Mengarini de l’électrolyse par les courants alternatifs. On voit que cette théorie n'exige aucune nouvelle hypothèse et ne fait que s’appuyer sur les lois ordinaires de la polarisation et de l’électrolyse par les courants de direction constante. C’est ce qui nous a engagé à l’exposer en ajoutant où cela nous a paru nécessaire quelques développements. Les limites de cet article nous obligent à mentionner seulement les recherches expérimentales de M. Mengarini; les conclusions en ont été données d'ailleurs ici-même. Elles confirment la théorie précédente, qui nous paraît éclaircir d'une manière très heureuse les phénomènes si obscurs signalés dans ces dernières années sur l’électrolyse par les courants alternatifs.
- A. Palaz.
- NOUVEAU CONJONCTEUR DISJONCTEUR
- DE M. C. FÉRY
- Cet appareil a pour but de permettre l’emploi d’un moteur mécanique à allure très variable pour la charge des accumulateurs. Ce cas se rencontre très fréquemment dans la petite industrie où la machine à vapeur actionnant la dynamo commande aussi des machines-outils prenant une force variable.
- Dans les installations électriques spéciales, la vitesse de la machine à vapeur est à peu près invariable, mais l’appareil est encore utile en prévenant les accidents dus au renversement du courant de la batterie dans la machine par suite de la chute d'une courroie, d’une interruption quelconque due à un arrêt de la machine à vapeur, ou provenant de la négligence du mécanicien.
- L'appareil fonctionne à ce moment comme un
- simple disjoncteur, avec cet avantage qu’il rompt le circuit à l’instant précis où le courant allant se renverser l'intensité dans le circuit de charge est nulle et par conséquent la rupture a lieu sans étincelle.
- Au moment de l’embrayage, ou lorsqu'après un ralentissement la dynamo reprend sa vitesse normale, l’appareil remet automatiquement la batterie en charge dès que la force électromotrice de la machine devient supérieure à celle de la batterie; il n'y a donc pas le coup de fouet ordinaire provenant de la mise en charge d’une batterie sur une machine donnant une force électromotrice très supérieure.
- Description de l’appareil.— La bobine E, qui peut
- Circuit d'excitation.
- Circuit de chargi
- Fig. 1
- être placée, suivant les cas, en série dans le circuit d’excitation ou en dérivation aux bornes de la machine, constitue la partie conjonctrice de l’appareil; elle aimante son noyau de fer AB avec une intensité sensiblement proportionnelle à la force électromotrice de la dynamo et produit l’enclenchement en attirant la palette de fer O M mobile en O.
- Au moment où le circuit de charge se ferme en N par le godet à mercure D, les volts baissent à la machine et l’attraction de E diminue, mais la bobine 1 entrant en action maintient l'attraction en magnétisant la palette O M mobile à son intérieur.
- Les volts de la machine viennent-ils à diminuer soit par une diminution de vitesse, soit pour toute autre cause, l’intensité du courant qui traverse les deux bobines diminue, mais lorsque le courant traversant 1 est nul, la force électromotrice de la machine est alors égale à celle des accumulateurs
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- LA LÜMiÈRE ELECTRIQUE
- et la bobine E devenant impuissante à maintenir seule l’attraction, la palette est ramenée par le ressort R contre une butée V et la rupture a lieu sans étincelle, le courant étant nul à ce moment.
- Supposons que, par suite d’un réglage défectueux, le ressort soit insuffisant à produire le débrayage à l’instant voulu, le courant se renversera dans la bobine 1 et les pôles de la palette O M changeant également de signe, l’attraction entre les deux pièces magnétiséessechangera en répulsion qui, s'ajoutant à l’action du ressort, assurera le fonctionnement. Ici cependant la rupture aura lieu avec une étincelle provenant d’un commencement de décharge de la batterie. On voit donc
- L.LE 6ER
- Fig. 2. — Conjoncteur disjoncteur de M. Féry.
- que dans le cas le plus désavantageux le fonctionnement est encore assuré.
- Pour des courants supérieurs à 200 ampères, les godets à mercure sont supprimés et l’appareil étant de dimensions plus considérables met en jeu une force suffisant à la manœuvre de contacts entre des pièces de cuivre.
- La figure 2, reproduite d’après une photographie, donne une idée de l’appareil; les différents réglages se comprennent à simple vue.
- En raison de la sécurité qu’il donne en permettant pour la charge des batteries des courants aussi variables qu’on le veut, cet appareil nous paraît indispensable dans une foule de cas et nécessaires dans toutes les installations comportant des accumulateurs; son emploi dans plusieurs opérations électrolytiques donnerait également une grande sécurité.
- Nous nous sommes de visu rendu compte de
- son fonctionnement en faisant varier la vitesse de la dynamo de toutes les manières possibles et même en faisanttomber la courroie de commande de la machiné; nous avons fermé le commutateur de charge avant ou après la mise en route de la dynamo, et toujours la charge s’est produite dans des conditions normales.
- P.-N. Ledeboer.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Méthode pour mesurer la chaleur développée par hystérésis dans le noyau d’un transformateur, par M. J.-M. Swing (2).
- L’auteur a disposé l’appareil suivant pour mesurer l’effet calorifique dû aux renversements magnétiques dans le noyau d’un transformateur, dans diverses conditions de fréquence, d’intensité, de magnétisation et de charge (c'est-à-dire la puissance en ce qui concerne la bobine secondaire).
- Les expériences ont spécialement pour objet de déterminer d’une manière indubitable si la perte d’énergie par hystérésis magnétique est moindre, par cycle, quand le transformateur est chargé que quand la bobine secondaire est ouverte, ou quand elle est fermée sur une grande résistance.
- On enroule un petit transformateur dont le noyau consiste en un anneau de fil de fer doux, recouvert de coton de telle sorte que les fils qui constituent le noyau soient complètement isolés les uns des autres. Sur l’anneau est enroulé un circuit primaire en deux couches, uniformément distribuées le long de la circonférence de l’anneau. Au-dessus du primaire est enroulé un cir cuit secondaire également en. deux couches et uniformément distribué.
- Avant d’enrouler le circuit primaire et le secondaire, on engage dans le noyau isolé une soudure thermo-électrique. Pour abréger nous désignerons ce transformateur par la lettre A.
- On prend alors un second transformateur Bayant les mêmes dimensionsetle même nombre détours que A et pourvu des mêmes circuits primaires et
- <*> The Electricim du 9 octobre 1891, p. 6jji,
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- 125
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÈLECTRICITE
- secondaires, et qui est exactement semblable à A à tous égards, sauf que les deux couches du primaire dans B sont réunies de manière à s’opposer l’une à l’autre et par conséquent à ne pas produire d’effet magnétisant sur le noyau; de plus les deux couches du secondaire dans B sont aussi réunies de manière à s’opposer l’une à l’autre. Tout courant passant soit à travers le primaire soit à travers le secondaire de B n’exerce pas de force magnétique sur le noyau. Une soudure thermo-électrique, identique à celle de A, se trouve engagée dans le noyau de B.
- On relie maintenant les deux transformateurs, le primaire de A en série avec celui de B et le secondaire de A en série avec celui de B, en mettant un alternateur dans le circuit primaire et une résistance variable dans le circuit secondaire (pour faire varier la puissance dans le circuit secondaire). On relie les soudures thermo-électriques de manière qu’elles s’opposent l’une à l’autre, et on place un galvanomètre en circuit avec elles, pour indiquer toute différence de température pouvant se développer entre les deux noyaux.
- Quand on envoie des courants alternatifs à travers le primaire de A, en induisant des courants secondaires et en le faisant agir comme transformateur, son noyau éprouve des renversements de magnétisme, dont nous désirons mesurer l’effet calorifique; mais, bien que les mêmes courants traversent le primaire et le secondaire de B, le noyau de B reste inactif. L’effet de Joule, dû à la fois au courant primaire et au courant secondaire est précisément le même dans A et dans B. La différence de température des noyaux, qui ne tarde pas à se manifester dans le circuit thermoélectrique est donc due à l’effet calorifique de l’hystérésis seule.
- Finalement on contrebalancecet effet calorifique en faisant passer un courant continu à travers le noyau de fer isolé, de B, en faisant varier l’intensité du courant jusqu’à ce que le noyau de B soit échauffé par ce courant exactement autant que le noyau de A est échauffé par les renversements de magnétisme qui s’y produisent avec une fréquence uniforme. La compensation est obtenue lorsque la déviation du galvanomètre intercalé dans le circuit thermo-électrique n’augmente plus progressivement.
- Connaissant l’intensité à laquelle il faut maintenir le courant constant pour conserver cet équilibre et la résistance du noyau de fer, on trouve
- | l'energie dépensée par ce courant dans le noyau de B, laquelle est égale à l’énergie perdue par les renversements magnétiques dans le noyau de A.
- C. B.
- Compteur Pilkingtou et Sherman (1891).
- L’armature 2 de ce compteur entraîne, en même temps que l’aiguille indicatrice des ampères 4, une barre 6, portant un levier 7, articulé en 6. L’un des bras de ce levier commande par un rocket la première roue du compteur, tandis que
- Fig. 1 er 2. — Elévation et coupe x x.
- l’autre bras est commandé par les.palettes 20 d’un mouvement d’horlogerie. Les longueurs inégales de ces palettes sont calculées de manière que le levier 7 en rencontre, par tour du tambour 8, un nombre proportionnel à celui des ampères-heures.
- Fabrication électrolytique des. tubes en cuivre, procédé Elmore (1890).
- M. Elmore a récemment apporté quelques perfectionnements à son procédé de fabrication des tubes de cuivre par électrolyse et écrouissage, bien connu de nos lecteurs C1).
- Dans ses nouveaux appareils, les mandrins sur lesquels s’opère la déposition des tubes sont constitués par des tubes creux en acier poli, montés sur une âme en bois. On commence par faire tourner ces mandrins, montés en cathodes entre deux anodes en cuivre, dans un bain d'une partie de cyanure double de sodium et de potassium pour vingt parties d’eau à 6o° environ. Après un
- (*) La Lumière Electrique, 15 septembre 1888 et 6 février 1889,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- quart d’heure environ, le mandrin est recouvert I à l'air, de manière que cette couche se transforme d’une couche de cuivre: on le retire et on l’expose | en un dépôt d’oxyde de cuivre susceptible de re-
- Fig. i et 2. — Tube Elmore. Ensemble d’un appareil à huit bains, plan et coupe horizontale.
- cevoir une nouvelle couche de cuivre électrolysé i nière couche qui, soumise au brunissoir pendant sans qu’elle adhère au mandrin. C’est cette der- | sa formation, constitue le tube Elmore. Si l’on
- u
- Fig. 3. — Coupe xx (fig. 3).
- veut former ainsi successivement plusieurs tubes superposés sur un même mandrin, il suffit d'en renouveler à chaque fois l’oxydation à l’air, ou
- d’en vernir la surface par une dissolution de cire dans l’alcool, ou encore, si l’on ne tient pas au poli des surfaces, d’y déposer une mince couche
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
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- d'oxyde en renversant la direction du courant pendant un temps très court. Une fois formé le tube ou la série de tubes, on les enlève du mandrin en les soumettant à l’action longitudinale d’une série de galets qui les détachent facilement.
- Les figures 1 à 3 représentent le bain de formation des tubes.
- L’anode est constituée par une plaque de cuivre perforée B, disposée un peu au-dessus du fond de la cuve en bois A, chargée d’une couche de cuivre granulé C, et flanquée de deux barres de
- cuivre D, de part et d’autre des mandrins E. Ces mandrins reçoivent leur mouvement de rotation d’un arbre central F, par les poulies GH et des chaînes sans fin; leurs axes en bois tournent dans des coussinets formés de deux plaques de verrez, supportées dans des paliers en bois, où les axes sont maintenus par des traverses en bois e'.
- Les brunissoirs Q sont portés par des bras 02, à crosses O, O', O', reliées entre elles, et mobiles sur une même glissière P. La crosse O fait, en outre, écrou sur une longue vis K, qui reçoit des pou-
- Fig. 4, 5 et 6. — Appareil à détacher les tubes ; coupe transversale, élévation et plan.
- lies LL et de l’embrayage k, à contre-poids M, des rotations alternativement contraires, dont la durée est fixée par l’écartement des taquets nn’ de la barre de débrayage N. Le prolongement o de la crosse O détermine ainsi automatiquement la longueur de la course des brunissoirs, en renversant périodiquement le débrayage k par sâ butée sur les taquets nn'. Quant à la position des brunissoirs et à leur pression, elles se règlent respectivement par leur fixation dans les rainures des bras 02 et la tension variable à volonté des caoutchoucs qq'.
- M. Elmore emploie de préférence un bain tenant trois parties de sulfate de cuivre pour une
- partie d’acide sulfurique et vingt parties d’eau, en ajoutant de temps en temps un peu d’acide.
- Les figures 4, 5 et 6 représentent l’appareil à détacher les tubes. Le mandrin E, portant son tube, centré en RR’ par les chariots rr\ tourne entre trois galets TjTgTg, portés par un chariot S qui se déplace longitudinalement par la vis S'. Les galets T^Tj sont centrés par la vis t, et le troisième, T3, par la glissière u' u, avec une pression de son levier U réglée par le poids V. L’action hélicoïdale de ces trois galets a pour effet d’augmenter un peu le diamètre du tube de manière qu’il se détache très facilement du mandrin.
- G. R.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Sur la fabrication industrielle de l’aluminium.
- Le rapport de la compagnie anglaise Y Aluminium, paru il y a quelque temps, renferme des aveux précieux pour les électriciens et surtout pour les électrométallurgistes.
- Il y est dit, en effet, que la baisse du prix de l’aluminium s’est accentuée dans des proportions tellement formidables qu’il ne faut plus songer à fabriquer et à vendre de l’aluminium et qu’il est plus avantageux pour la compagnie de diriger son attention sur la fabrication du sodium.
- Le motif que donne la compagnie pour justifier cette décision remarquable dans les annales de l’industrie électrique, c’est que l’aluminium est aujourd’hui trente fois meilleur marché qu’à l’époque où elle fut constituée. Il coûtait alors, en effet, 60 à 70 shillings (75 à 87,50 fr.) la livre, l’an dernier il était tombé à 6 et 8 shillings (7,50 fr. et 10 francs). Aujourd’hui, il ne vaut plus que’2 shillings (2,50 fr.). Dans ces conditions-là, toute lutte est impossible et il ne reste plus qu’à renoncer à l’aluminium. Ce renversement d’un état de choses qu’on croyait devoir être stable n’est attribuable ni à une mauvaise direction ni à l’incapacité. Lorsque, en effet, une compagnie compte parmi ses administrateurs des chimistes comme sir Henry Roscoe, il y a tout à croire que le procédé adopté est bon, que le matériel est irréprochable et que le personnel est à la hauteur de sa tâche.
- Ce qui a tué la compagnie, le président M. Bal-four, membre de la Chambre des communes, l’a avoué, c’est l’électricité. Les nouvelles méthodes de production de l’aluminium par l’électrolyse donnent des résultats tels qu’il n’y a plus de concurrence possible; la compagnie conserve son titre Y Aluminium, mais ne fabriquera plus que du sodium, si toutefois il y a un marché suffisant pour absorber la quantité de sodium qu’elle produira.
- En rapportant cette évolution nouvelle d’une entreprise industrielle qui naguère encore semblait établie d’une façon inébranlable, nous avons pour objectif de faire remarquer à quel point l’électrolyse peut être considérée comme une source de production dans les grandes industries.
- Cet exemple de la compagnie YAluminiumvain-cue par l’électricité est un grand enseignement pour ceux qui creusent péniblement leur sillon dans le champ de l’électrochimie. E. A.
- Signal-pétard automatique Adams, Pratt et Say (1890).
- Le fonctionnement très simple de cet appareil est facile à saisir d’après les figures 1, 2 et 3. Lors du passage d’une locomotive au droit de la pédale s, cette pédale, abaissée par la roue r, ferme en v' et ouvre en v le circuit d’une pile w, qui
- Fig. 1 et 2. — Dromopétard Adams. Elévation et plan.
- passe alors, par le commutateur 13, à l’électroaimant/. Cet électro attire alors son armature e, qui déclenche en cz d' le percuteur d, lequel, rappelé par son ressort primitivement tendu, frappe sur l’un des pétards c, amené devant lui des magasins b dans les capsules de la roue 0.
- Une fois le train passé, la pédale s, qui était restée constamment baissée parce que sa longueur est égale à l’écartement maximum des essieux de l’un quelconque des véhicules du train, se relève, ouvre le circuit en v' et le ferme en v, comme l’indique la figure 3, sur le commutateur x et la
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- dynamo g. De ce fait, l'éiectro/ lâche son armature ee2, et la dynamo g, se mettant à tourner, entraîne par vis sans fin les roues h et h. La came h'
- de la roue h ramène en arrière, par son boulon^ le percuteur /, que le cliquet c c2 maintient ensuite prêt à partir au premier abaissement de la
- ^ 111111
- Fig. _3- — Dromopétard Adams. Vue par bout et schéma des circuits.
- pédale; en même temps, le bouton h2 fait tourner par l’étoile m le tambour o d’un cran, de manière qu’il amène un nouveau pétard vis-à-vis du percuteur. Ceci fait, le commutateur x, actionné par le percuteur même, supprime le courant à la dynamo qui s’arrête.
- La roue n, calée sur le même axe i que O, est percée de trous correspondant à ceux des capsules de O, et dans lesquels l’extrémité du percuteur vient s'engager de manière à le centrer exactement pour la percussion.
- En même temps, le commutateur io ferme le circuit de la pile par les fils 9, 12 et ses balais. Quant au commutateur 13 qui, dans la position
- figurée, met l’appareil en disponibilité, il peut être commandé par le bras même du sémaphore.
- ___________ G. R.
- Sur l’emploi de l’ozone dans différentes industries, d’après M. A. Villon.
- On connaît les propriétés oxydantes énergiques dont est doué l’oxygène ozonisé. Nous n’avons pas à revenir ici sur la fabrication de ce produit, les appareils ayant été décrits au fur et à mesure de leur apparition, mais il nous paraît intéressant de résumer d’après une brochure que vient de publier M. Villon les différents emplois qu’on peut faire de ce remarquable produit.
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- Vieillissement des alcools et des eaux-de-vie. — Pour communiquer aux alcools et aux eaux-de-vie des qualités spéciales, on les laisse vieillir en fûts pendant un temps plus ou moins long, suivant leur nature, l’arome ou le goût qu’on veut leur donner. Ce procédé est très coûteux, car on immobilise dans les celliers un capital énorme et on perd un douzième de l’alcool par évaporation.
- Les eaux-de-vie, telles qu’elles sortent de l’appareil dislillatoire, renferment en dissolution certains produits essentiels qui leur communiquent leur saveur piquante et leur goût âpre. Par un séjour prolongé de cinq, six ou dix ans dans les fûts, toutes les matières autres que l’alcool s’oxydent au contact de l’oxygène de l’air, se résinifient et se déposent au fond des fûts. L’alcool, dépouillé de ces produits acquiert de la finesse et de l’arome.
- Etant admis que l’amélioration des alcools est due à une^oxydation lente, il n’y avait qu’un pas pour essayer l’oxygénation directe au moyen de l’ozone. On fait passer un courant d’oxygène ozonisé dans des cuves, des fûts renfermant l’alcool à traiter, jusqu’à ce que celui-ci ait absorbé 40 à 60 litres d’oxygène par hectolitre. L’alcool oxydé est ensuite conduit dans de grands foudres où on le laisse en repos pendant deux ou trois mois, pour permettre aux produits saponifiés par l’ozone de se séparer.
- M. Villon a introduit certains perfectionnements dans cette manière d’opérer. Dans une colonne en bois munie de plateaux en bois, ou mieux dans une colonne en grès munie de plateaux en grès, on fait circuler de haut en bas l’alcool à vieillir et avec une vitesse déterminée pour que toutes ses parties subissent l’action oxydante de l’ozone qui traverse la colonne de bas en haut. 11 emploie une colonne à plateaux tournants, lesquels projettent l’alcool contre les parois de la colonne portant des renflements, qui le divisent ainsi en particules très fines subissant, par conséquent, bien uniformément l’action de l’ozone.
- Au bas de la colonne, l’alcool, suivant sa nature, est envoyé dans une cuve à décantation, ou retourne dans une colonne suivante, pour y subir un nouveau traitement. La qualité de certaines eaux-de-vie oblige souvent à leur donner trois passages.
- L’oxygène ozonisé parvient à la partie supérieure des colonnes et retourne à l’ozoniseur. Lors-
- qu’il s’agit de grandes quantités d’alcool on opère par le traitement suivant. On se sert de quatre colonnes dans lesquelles on fait passer successivement l’eau de-vie de la quatrième à la première. De cette façon l’ozone s’épuise entièrement et le gaz riche en ozone se trouve en présence de l’alcool déjà oxydé, et l’alcool neuf en contact avec le gaz pauvre dont l’action est presque insignifiante. L'eau-de-vie absorbe environ 50 grammes d’oxygène par hectolitre.
- Avant de passer l’alcool dans les colonnes oxydantes, il est bon de le coller avec de la magnésie, à raison de 100 grammes par hectolitre, puis de l’additionner de tanin pur, 10 grammes par hectolitre. Après traitement à l’ozone, on le filtre en vase clos, à l’aide de chausses de flanelle, puis au papier, et on l’abandonne quelques mois dans des fûts. Voilà pour la méthode générale, mais on lui a donné quelques variantes pour obtenir des fins bois.
- Ainsi, l’eau-de-vie conservée quelques mois en fûts subit un traitement préparatoire à l’ozone, de manière à lui faire absorber 20 grammes d’oxygène par litre. On la colle ensuite à la magnésie ou au noir animal lavé, on laisse au repos quelques jours, on la fait passer dans les colonnes oxydantes pour teuminer son oxydation, on la filtre et on lui donne un bois de 4 à 5 mois.
- Ce bois lui est donné de la manière suivante. Dans des fûts neufs en bois d’Angoulême, du Nord, de Stettin ou de Bosnie, on met de l’eau jusqu’à la bonde, qu’on laisse un jour pour tremper le bois. A défaut de fûts neufs, on peut se servir d’un foudre dans lequel on introduit, par la bonde, 8 kilogrammes par hectolitre d’alcool de copeaux en rubans faits à la colombe; on les fait rentrer sans les presser, et on choisit les bois que nous citons. Après avoir vidé l’eau de mouillage et laissé bien égoutter les fûts, on les remplit avec de petites-eaux de 20 à 220. Ces petites-eaux ne sont autre chose que des eaux-de-vie faibles, vieillies par le temps ou par l’ozone, ramenées au degré indiqué avec de l’eau distillée. On met ces fûts en place à demeure, on les bonde légèrement et on les laisse vieillir dans un local à température élevée. Après un an ou deux, ces petites-eaux sont bonnes pour l’emploi. On pourrait les laisser dix ans, le résultat n’en serait que meilleur.
- Le séjour des eaux-de-vie faibles dans les fûts neufs ou renfermant des copeaux enlève au bois
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- du tanin, de la matière extractive et des résines aromatiques dissoutes par l’alcool; de sorte que l’eau-de-vie faible se colore et s’aromatise, et, par le concours de l’oxygène de l’air, acqûiert rapidement un goût de rancio. Cet effet ne se produit pas immédiatement dans les premiers jours, l’eau-de-vie a un goût amer et âpre, qui est dû, en partie, à la dissolution du tanin.
- Au bout de quelques mois le tanin se transforme en acide gallique, les principes aromatiques sont dissous, et à la dégustation on trouve une odeur balsamique et une saveur franche.
- L’alcool, traité à l’ozone, marque 67° environ; on le ramène à 500, type commercial, en lui ajoutant les petites-eaux vieillies dans les proportions suivantes :
- Eau-de-vie oxydée.................. 68 litres
- Petites-eaux vieilles.............. 32 —
- On y ajoute ensuite 1 litre de sirop vierge à 300 au pèse-sirop, ce qui ramène le litre à 50°.
- Pour les cognacs devant marquer 6o° on mélange :
- Eau-de-vie oxydée................. 87 litres
- Petites-eaux vieilles............. 13 —
- Ce mélange doit être intime et se faire dans une cuve munie d’un agitateur à bras. Voilà pour le système mixte : vieillissement de l’eau-de-vie à l'ozone avec addition des petites-eaux vieillies sur bois. Dans le vieillissement des petites-eaux, on peut faire, intervenir l’oxygène ozonisé; mais comme il est indispensable que l’action soit très lente, il est préférable de se servir de Pair ozonisé.
- Dans les fûts disposés comme nous l’avons décrit ci-dessus pour obtenir les petites-eaux, on dispose un tube percé de trous au fond, pour amener le gaz oxydant; la bonde est traversée par un tube de sûreté plongeant dans une éprouvette remplie d’eau-de-vie.
- Ce tube- sert, d’une part, à laisser dégager librement le gaz que l’on envoie dans le tonneau, tout en maintenant son contenu à l’abri de l’air extérieur; et, d’autre part, à surveiller la vitesse du passage du gaz ozone. Tous les jours, matin et soir, on fait passer pendant cinq minutes de l’oxygène ozonisé ou pendant quinze minutes de l’air ozonisé.
- Au bout de cinq à six mois, on obtient des petites eaux possédant un bouquet égal à celles qui
- ont vieilli pendant cinq à huit ans dans de simples fûts. Ces petites eaux se mêlent à l’eau-de-vie ozonée dans les proportions indiquées ci-dessus.
- Le mélange est laissé trois ou quatre jours dans une tonne, filtré à la chausse et conservé deux mois en fût.
- Une autre manière d’opérer et avec laquelle on a obtenu une eau-de-vie fin bois d’une exquise finesse et entièrement différente de l’eau-de-vie mère consiste dans le traitement suivant :
- i° Première oxydation de l’eau-de-vie à 67-68° à raison de 20 grammes d’oxygène par litre;
- 20 Repos de trois jours;
- 3° Collage à la magnésie à raison de 80 grammes par hectolitre.
- 4° Repos d’une semaine;
- 5° Seconde oxydation à l’ozone à raison de 20 grammes d’oxygène ozonisé par hectolitre;
- 6° Préparations de petites-eaux vieillies par l’ozonisation lente, comme nous venons de l’indi-diquer;
- 7° Mélange de l’eau-de-vie oxydée avec les petites-eaux dans la proportion de 1/4 des dernières pour 3/4 de la première.
- 8° Repos de trois jours;
- 9° Troisième oxydation à l’ozone, à raison de 20 grammes d’oxygène par hectolitre;
- io° Repos de trois jours et filtration à la chausse;
- il0 Conservation de deux à trois mois en fût et soutirage.
- Ce procédé, un peu compliqué, il est vrai, donne des fins bois en trois ou quatre mois.
- Le même résultat aurait demandé dix années par l’ancienne méthode. On pourrait la simplifier en oxydant en deux et même une seule fois l’eau-de-vie d’une part, en préparant les petites-eaux de l’autre, en mélangeant les deux produits dans les proportions voulues, filtrant à la chausse et donnant une conservation de quatre ou cinq mois.
- En résumé, par l’ozone on peut vieillir simplement l’eau-de-vie destinée à la consommation ou à la fabrication des liqueurs, ou obtenir des fins bois en trois ou quatre mois, problème qui jusqu’à ce jour n’avait pas encore été complètement résolu.
- Emploi de l’ozone Jour le vieillissement et la con-
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- servation des vins. — L’action de l'czone sur les vins a pour effet de les améliorer et de les vieillir. Des essais en grand ont été faits chez divers propriétaires et les résultats les plus satisfaisants ont été obtenus. Les vins ozonisés, tout en s’améliorant d’une manière notable, se conservent bien mieux. Les vins d'Algérie, en particulier, subissent une transformation avantageuse qui leür enlève leur âpreté et leur permet de-se conserver plus longtemps.
- Le traitement des vins se fait comme celui des alcools, mais dans les tonneaux mêmes, de façon à éviter toute manipulation.
- 11 faut 20, 25, 30, 40 litres d’oxygène, suivant les cas, pour produire l’amélioration demandée. 11 est plus rationnel d’opérer en deux et même trois fois. C’est ainsi qu’on opère pour les vins d’Algérie à une semaine d’intervalle. L’ozonisation remplace avantageusement le chauffage, qui a l’inconvénient de détruire certaines propriétés inhérentes au vin.
- Emploi de l’ozone en brasserie. — En brasserie, l’ozone sert pour détruire les ferments étrangers à la bonne fermentation. L’ozone est en effet un stérilisateur puissant. On sait que la bonne bière est produite par le saccbaromyces cerevisiœ, ou levure de culture comprenant les races de fermentation haute et de fermentation basse à haute et à basse atténuation.
- 11 faut éviter les levures sauvages et les bactéries provoquant les fermentations lactique, butyrique.
- L’ozone est un grand stérilisateur avant la fermentation et un grand conservateur après fermentation. 11 paraît que la bière traitée par l’ozone se conserve très bien.
- Emploi de l’ozone en distillerie. — M. Lindet a montré que les alcools supérieurs, dont la proportion augmente régulièrement du commencement à la lin de la fermentation, prennent surtout naissance quand la fermentation est terminée et que le moût se trouve abandonné à lui-même. Ces alcools sont le produit d’une fermentation secondaire, qui se trouve, au début des opérations, étouffée par la fermentation alcoolique normale. En stérilisant les moûts sucrés avec un courant d’ozone, il est très facile de se débarrasser des ferments pernicieux qui gênent et qui entravent même la vraie fermentation alcoolique.
- Plus la fermentation alcoolique est normale et plus les alcools obtenus sont purs. L'ozone empêche toutes les fermentations secondaires de s’établir. Des essais en grand, faits sur des jus de betterave, des moûts de pommes de terre et de maïs, ont absolument confirmé nos prévisions. Mais on peut aller plus loin.
- En provoquant la fermentation du jus de betterave stérilisé par l’ozone, au moyen des levures pures des variétés de choix, on obtient des alcools purs, des alcools ayant un goût particulier.
- MM. Rivière et Bailhache, qui ont entrepris des expériences sur ce sujet plein d’intérêt et d’avenir, ont démontré que les alcools obtenus par la fermentation directe du jus de betterave à l’aide des levures de vins cultivées et pures ne contenaient que des traces très faibles d’aldéhyde ordinaire, d’alcool amylique, et jamais de furfurol. Donc, avant de soumettre les moûts à la fermen-mentation, si on les stérilise à l’ozone et qu'on les ensemence avec des levures pures ou de choix, on obtiendra des alcools purs et ayant un arôme spécial.
- Emploi de l’ozone pour l'oxydation des huiles. — L'oxydation des huiles de lin et de noix pour la fabrication des vernis, des toiles cirées, des toiles cuirs, des toiles vernies, des taffetas cirés, du linoléum, du caoutchouc artificiel, des isolants électriques, des encres typographiques et lithographiques, celles de taille-douce, etc., présente absolument les mêmes avantages que l’oxydation avec l’oxygène seul, mais avec cette différence que l’ozone agit plus efficacement que l’oxygène. On peut se servir soit d’oxygène ozonisé, soit plus économiquement d’air ozonisé.
- Dans ces conditions, la préparation des huiles cuites revient à bien meilleur marché que la simple cuisson ou l'emploi de l’oxalate ou du borate de magnésie.
- Emploi de l’o\one en tannerie. — En tannerie, l’ozone sert à oxyder artificiellement les huiles animales de baleine, l’huile de foie de morue, de poisson, etc., pour les transformer en dégras. Ceux qui connaissent toutes les falsifications que l’on fait subir au dégras, cette matière première d’une si haute utilité, comprendront facilement l’importance de cette découverte, qui permettra au corroyeur de fabriquer son dégras lui-même.
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- En chamoiserie, on favorise l’absorption de l’huile par la peau au moyen d’une ventilation à l’air pur ozonisé. On évite ainsi une élévation de température, toujours nuisible à la qualité du produit fabriqué.
- Emploi de l’ozone en sucrerie. — En sucrerie, l’ozone sert d’agent conservateur, épurant et décolorant. Pour conserver les jus sortant des presses ou des diffuseurs, il suffit d'y faire passer lentement un courant d’air ozoné. Comme agent épurant, l’ozone donne d’assez bons résultats, les matières albuminoïdes sont précipitées et décomposées et il suffit d’une simple filtration pour obtenir des jus limpides et peu colorés. On doit opérer avec de l’air fortement ozonisé et à une température de 25 à 30 degrés. Si l’on veut se servir de l’ozone comme agent décolorant, il faut l’employer au moment où l’on se sert du noir animal. Dans le raffinage, pour obtenir un sucre très blanc et bien débarrassé des substances étrangères, il est bon de se servir d’un courant d’air ozonisé, soit au turbinage soit au clairçage. Le sucre n’est pas attaqué par l’ozone en solution neutre ou acide.
- C. B.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la mesure de l’inclinaison de l’aiguille aimantée, par M. C.-L. Weber.
- La mesure de l’inclinaison est certainement une des plus difficiles de celles qu’on a à faire pour déterminer les éléments du magnétisme terrestre; bien que l’on ait réalisé de grands progrès dans les méthodes existantes, elles ne répondent pas à toutes les exigences et il reste encore à savoir laquelle est la meilleure; il paraît donc utile de jeter un coup d’œil sur de nouvelles méthodes.
- L’auteur en a imaginé plusieurs; comme elles sont basées sur des principes entièrement nouveaux, nous allons développer avec quelques détails l’une de ces méthodes.
- En voici le principe: Soit un cadre circulaire mobile autour d’un diamètre horizontal et dont le centre de gravité est situé de telle façon que l’axe magnétique du circuit formé par un courant cir-
- culant autour du cadre se place sous un angle y avec l’horizontale, lorsqu’il n’y a pas de courant ; cet angle y doit être un peu plus grand que l’inclinaison.
- Lorsque le plan d’oscillation est perpendiculaire au méridien magnétique et lorsque le circuit est parcouru par un courant dans une direction telle que la partie tournée vers le bas corresponde à un pôle nord, le couple de rotation a pour expression (fig. 1)
- V/î'cosy,
- où V représente la composante verticale, f la surface et i l’intensité du courant.
- 11 faut ajouter à ce couple un autre provenant de la composante horizontale; si le circuit mobile a son plan placé dans la direction du méridien, ce couple à pour expression (fig. 2)
- ± H f i sin y.
- 11 faut employer le signe — lorsque l’axe nord est tourné vers le nord.
- Tournons maintenant l’ensemble d’un angle a autour d’un axe vertical, le plan d’oscillation allant du nord-sud à l’est-ouest ; dans ces conditions, le couple dû à la composante verticale ne changera pas de valeur; celui dû à la composante horizontale a pour expression
- H fi sin y cos oc.
- Dans la figure 3 au point A agit la force Vfi cos y, au point C la force fi (.V cos y — H sin y) et au point B la résultante R.
- Le couple total R aura donc pour expression :
- R = Vf i cos y — H f i sin y cos a.
- Si l’on choisit y de telle façon que
- V f i cos y < H fi sin y,
- et si de plus y est plus grand que l’inclinaison, on pourra trouver une valeur de l’angle y telle que R = 0. _
- Dans cette position, un courant circulant dans le cadre ne donnera donc lieu à aucun couple ; le
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- eadre se trouvant en équilibre ne changera pas de position lorsqu’on le fait parcourir par un courant. On a :
- V f i cos y = H f i sin y cos a ;
- — = tang y cos « == tang I.
- Pour trouver l’inclinaison 1, il suffit donc de mesurer les angles y et #.
- Cette méthode offre plusieurs avantages ; il n’est nécessaire de connaître ni l’intensité du courant ni la surface enveloppée par les fils ; il n’est pas nécessaire que le courant soit constant, la méthode étant une méthode de réduction à zéro; l’angle y peut être déterminé une fois pour toutes, et pour faire une mesure, il suffit de relever la
- Vfi vfi
- Fig. i et 2
- variation de cet angle. L’exactitude de la méthode est très grande ; si l'on choisit y de telle façon que » devienne petit, une certaine augmentation de a n’aura qu’une petite influence sur la valeur de cos a. .
- Cet angle a n’a pas besoin d’être connu avec une grande exactitude. La précision de la méthode dépend de la mesure de y. On est de plus affranchi de la connaissance du méridien magnétique ; il suffit d’intervertir les positions et de prendre la moyenne des deux lectures.
- Pour réaliser un appareil basé sur les principes précédents, il faut réunir à une grande surface un faible poids et le cercle doit être parfaitement mobile autour d’un axe horizontal ; le mouvement du cadre ne doit pas être influencé par les fils qui amènent le courant.
- L’appareil entier doit être mobile autour d'un axe vertical, et il faut pouvoir lire l’angle de ‘rotation sur un cercle horizontal.
- 11 faut de plus pouvoir lire l’angle y, c’est-à-dire
- l'inclinaison de l'axe magnétique du cercle et les changements qui peuvent avoir lieu dans la valeur de cet angle. L’appareil figure 4 se compose des parties suivantes : un trépied pourvu de vis calantes portant un axe vertical mobile; avec cet axe tourne un vernier qui permet de lire l’angle de rotation. A la partiesupérieurede l’axe se trouvent deux plaques isolées, en iridium, sur lesquelles reposent les couteaux qui permettent l’oscillation. Le cadre a un rayon de 10 centimètres et renferme 500 tours de fil. Ce cercle est fixé par des rayons à un cadre porté sur un couteau en iridium et isolé du cadre ; c’est par l’intermédiaire de ces couteaux et des plaques en iridium que l’on amène le courant.
- Pour la mesure et le réglage on a disposé deux miroirs sur le cercle mobile. Le premier se trouve près des couteaux et est presque vertical lorsque
- Fig. 3
- le cadre se trouve dans sa position d’équilibre ; ce miroir sert à observer les oscillations. L’autre miroir se trouve sur la circonférence du cadre, son plan est parallèle à celui déterminé par l’enroulement. On peut ajuster ces miroirs à l’aide de trois vis.
- Là lunette est portée sur un bras et porte elle-même une petite échelle à la distance d’environ 25 centimètres du premier miroir.
- L’appareil est en outre pourvu d'un amortisseur destiné à arrêter les oscillations, et il est enfermé dans une boîte pour éviter les courants d’air.
- Pour opérer le réglage on commence par placer, par les moyens ordinaires, l’axe dans une position verticale, et la ligne des couteaux horizontalement. Pour pouvoir mesurer l’angle y, on règle d'abord le deuxième miroir de telle façon que son plan soit parallèle au plan moyen des enroulements du fil, puis on mesure l’angle des deux miroirs et on détermine la lecture donnée par le pre-
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- mier miroir lorsque la normale à ce miroir est horizontale. On peut alors calculer la valeur de l’angle y correspondant à l’équilibre d’après la lecture de l’échelle, lorsqu’on connaît la valeur d’une division.
- Pour effectuer les réglages, on peut opérer de I la manière suivante :
- On pose le cadre circulaire sur un goniomètre, et on règle les deux plans des miroirs dans une position parallèle au couteau. On peut y arriver d'une manière analogue à celle que l'on emploie
- pour régler un prisme afin de mesurer l’indice de réfraction. '
- Pour mettre le second miroir dans une position parallèle au plan des enroulements, on se sert du cadre comme multiplicateur, on suspend au centre un aimant avec miroir et on tourne le cadre dans la position est-ouest; on reconnaît cette position au fait que lorsqu’on lance un courant dans le cadre l'aimant n’est pas dévié. 11 suffit alors de mettre le second miroir parallèlement au miroir fixe et à l’aimant.
- 11 faut maintenant mesurer l’angle des deux miroirs, ce que l’on fait comme s’il s'agissait de l’angle de deux faces d’un prisme.
- On remet le cadre circulaire en position et on
- le charge de telle façon que dans une lunette horizontale le premier miroir réfléchisse horizontalement les fils du réticule de la lunette. On lit alors dans la lunette fixée à l’appareil la division de l’échelle.
- Dans cette position l’angle mesuré précédemment, c’est-à-dire l’angle compris entre les deux miroirs donne l’angle y, ou l’inclinaison de l’axe magnétique du cadre. Pour une autre position d’équilibre, l’angle y se détermine d’après la lecture de l’échelle et la distance entre elle et le miroir.
- 11 est facile d’arranger l’instrument de telle façon que tous ces réglages puissent se faire sur l’appareil lui-même, car l’appareil possède les parties principales du goniomètre, c’est-à-dire un cercle divisé horizontal et une lunette d’observation.
- 11 est facile d’imaginer d’autres méthodes de réglage ; l’auteur en indique plusieurs qu’il est inutile de reproduire.
- Pour procéder aux observations on lance, tout étant réglé comme on vient de le dire, dans le cadre le courant d’une trentaine d’éléments Grove. Un commutateur à mercure permet de fermer et d’ouvrir le courant; on peut encore s’en servir pour amortir les oscillations.
- On place le plan des oscillations de l’instrument dans la direction du méridien et on essaie si la fermeture du courant dans une certaine direction augmente ou diminue l’inclinaison du cercle mobile. Après cela on tourne le plan des oscillations d’une vingtaine de degrés, du côté est par exemple, jusqu’à ce que l’impulsion se montre en sens contraire ; on tourne le cadre en sens inverse jusqu a ce qu’on ait obtenu l’azimut correspondant au zéro dans une limite de io à 5 minutes.
- On procède alors à une nouvelle série d’essais de l’autre côté, c’est-à-dire du côté ouest ; après cela, on répète les épreuves correspondant à la position du zéro, et ainsi de suite; ordinairement on constate une légère variation dans la position de zéro et, par conséquent, une variation de l’angle y; de plus les azimuts correspondants ne sont pas tout à fait égaux.
- Prenons un exemple pour montrer la manière d’opérer. Dans une mesure faite entre 3 h. 25 in. et 4 h. 6 m. à la division de l’échelle 82,7 correspondait à un angle y de 6b° j6J 24". Les azimuts correspondant à la position d’équilibre, c’est-à-*
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- dire à la position où la fermeture et l’ouverture du courant ne donnent aucun mouvement étaient les suivantes :
- quelles il faut se placer pour obtenir les meilleurs résultats de la manière suivante :
- La formule
- Azimut 177*45.' 151-45' 177-30' 152" >5' x = tang 1 = tang y cos a
- Position d'équilibre... 82,4 82,05 81,65 81,6
- 77" 15’ 152-15' 176-55' donne en dérivant
- 81,5 81,45 81,2
- Pour obtenir pour les deux azimuts est et ouest l’angle y il suffit d’opérer une interpolation, et on peut dresser le tableau suivant :
- Position Azimut
- Xos d’d- a r 1
- quilibre Est Ouest
- 3:3' 4; 4' 5; S' 6; 6' 82,05. 81,65 81,6 81,5 81,45 177-38' 177-30' 177-25' 177-15' 177-12' 151- 45' 152- 13' 152-15' 152-15' 152-15' 12-56'5 12-385 i2"35'o 12"30'o 12*28'5 66"33'40" 3> 42" 31'* 7” 31Y 66-P7' o'5i" o'53" o'5 V o'47"
- En combinant les azimuts deux à deux, on trouve une valeur de l’angle y ; comme la division 82,7 correspond à la valeur y — 66° 36' 24", et comme la distance de l’échelle au miroir est de 402,8 divisions de l’échelle, on en déduit les valeurs inscrites dans le tableau précédent.
- Chaque valeur a et y donne une valeur de l’inclinaison; dans le tableau précédent, avec sept observations, on a trouvé cinq valeurs.
- L’auteur rapporte d’autres séries d’observations pour montrer que sa méthode peut donner une grande approximation; comme les. mesures ont été faites plutôt pour vérifier la méthode que pour fournir une mesure de l’inclinaison, nous ne les rapporterons pas. Le laboratoire contenant du fer, l’inclinaison trouvée ne correspond pas exactement à la valeur réelle.
- L’exactitude du résultat final dépend de celle du réglage et spécialement de la détermination de l’angle y; comme les mesures de cet angle se font à l’aide d’une échelle et d’une lunette, l’exactitude peut être très approchée.
- La mesure est indépendante de la connaissance de là position du méridien magnétique; elle fournit en réalité une méthode pour déterminer à la fois la position du méridien et l’inclinaison.
- On peut déterminer les conditions dans les-
- ^ —tang y sin et;
- et on voit que la détermination de x à l’aide de y devient d’autant plus précise que a est plus petit c’est-à-dire que y est plus près de la valeur réelle de l’inclinaison.
- L'auteur croit toutefois que ceci n’est pas avantageux et qu’il est préférable de faire les mesures
- Fig. 5
- dans un plan qui fasse un certain angle avec le méridien. 11 n’est pas facile d’observer avec une grande exactitude les variations de y, tandis que l’on peut déterminer la valeur de a avec beaucoup de précision.
- Considérons en effet la’formule
- tang I = tang y cos a,
- dans laquelle l’inclinaison I peut être considérée comme une constante; en dérivant, on obtient
- ii
- du
- = sin y cos y tang a
- sin2 y sin « cotang I,
- OU
- du . . . . tang I
- -7-- = (1 + cotang2 y) —— d y B ‘ sin a
- ou comme
- cotang2 y = cos a cotang I,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i37
- il vient
- da _ t;»ng_l dy sin a
- + cos* a colang I)
- La tangente de l’angle de l’inclinaison est d’environ 2, et par conséquent d a sera plus grand que la valeur correspondante de dy, et même pour la valeur extrême a = 900 on a à peu près da. = 2dy.
- Cette équation montre que des petites varia tions de l’angle y donnent une variation double de l’angle a. On peut donc, par des mesures répétées de a, éliminer les variations de y.
- Si on donne des variations plus grandes a y et si on détermine pour l’inclinaison (y + S) l’angle correspondant a,, on peut combiner cette deuxième observation avec la première (y a).
- On obtient ainsi les équations
- et
- tang I = tang y cos a = tang (y + 8) cos ai
- tang y 4- tang 8 1 — tang y tang 8
- cos ai,
- tang(i) 2 y + tang y
- cos ai — cos a tang 8 cos a
- cos ai cos a ’
- verticale ; le cadre tourne jusqu’à ce que le couple provenant de la pesanteur ait amené l’équilibre, Supposons que l’inclinaison de l’axe correspondant au courant par rapport à la verticale, soit B = 90 — y, le centre de gravité étant juste au-dessous de l’axe de rotation, on aura, la déviation étant coj, l’équation (fig. 5)
- V f i sin (p — cpi) = P sin ?!.
- Si on ferme le courant dans une direction opposée, on obtient une déviation ç2 et on a
- V / i sin (|3 ça) = P sin ça,
- où P représente la masse de la partie mobile multipliée par la distance entre le centre de gravité et l’axç de rotation,
- On déduit de ces équations
- sin (P — œi) sin çi
- sin (a ç2) sin ça’
- ou
- d'où l’on déduit
- tang p tcotang ç, — coting .ça) = 2,
- tang y
- „ / cos ai\
- cotang 01------------)
- 0 \ cos « /
- et par conséquent
- y/icotang* 8 ( ~ C£~f)' +
- tang p =
- cotang — coîang 92
- sin©, sin©»
- 2 IÏÏHçT^T; = cotang y .
- On peut donc calculer y en partant de 3, a et et déterminer ainsi la valeur de l’inclinaison.
- Pour déterminer directement l’angle y on peut encore suivre un autre chemin, tout en se servant du même appareil ; toutefois cette méthode n’est plus une méthode de réduction à zéro, mais il faut au contraire observer un angle de déviation.
- Lorsqu’on a fait des observations à l’est et à l'ouest du méridien et si on a déterminé ainsi la valeur de l’angle a et la position du méridien, on peut en déduire l’angle y ; le plan est-ouest étant connu, il suffit de prendre la moyenne des deux déviations correspondant à la fermeture du courant.
- Dans la positionest-ouestlafermeturedu courant donne naissance à deux couples, l’un provenant de l’intensité verticale, l’autre de la pesanteur. La pre-mièreaunetendanceàramenerl’axedansla position
- La valeur de y se détermine donc par les deux, déviations et cp3.
- Bien que les déterminations indirectes de y ne donnent pas les mêmes exactitudes que celles dé duites de la méthode de réduction à zéro, elles sont cependant d’un secours précieux pour contrôler les résultats obtenus et pour aider au réglage de l'instrument.
- _ C. B.
- Actions d’un champ magnétique sur des tiges de fer, de nickel et d’autres métaux dans un état de torsion permanent, par M. F. J. Smith (>).
- En cherchant à construire un chronographe capable d’enregistrer nettement les vibrations-ra-
- (i) Philosophical Magayine, t. XXXII, p. 383-396, octo-
- bre 1891.
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- pides (1), M. Smith a été conduit à étudier quel ques phénomènes dépendant dés propriétés magnétiques des tiges métalliques employées.
- Joule avait déjà observé, en 1841, qu'une barre de fer s’allonge lorsqu’on la soumet à l’action d’un champ magnétique; Matteucci, Villari, et plus récemment sir W. Thomson, le professeur Hughes, M. S. Bidwell et le professeur Ewing constatèrent des effets du même genre. Wiede-mann (Galvanismus, p. 447) a aussi effectué quelques expériences montrant qu’un fil de fer tendu et soumis à un couple de torsion agissant à l’une de ses extrémités se détord sous l’action d’une force magnétisante longitudinale produite par le passage d’un courant dans une hélice concentrique au fil. Quelques-unes des expériences de M. Smith ont une certaine analogie avec les précédentes; mais tandis que Wiedemann opérait sur
- des fils tendus par un poids et ne possédant pas de torsion permanente, M. Smith se sert au contraire de tiges verticales soumises à leur propre poids et possédant généralement une torsion permanente.
- L’appareil employé se compose d’une hélice magnétisante de 50 centimètres de hauteur formée par 3865 tours d’un fil de cuivre isolé et enroulé sur un tube de verre de 0,6 mm. de diamètre extérieur. Le courant est fourni par des accumulateurs et une résistance à liquide permet de faire varier son intensité de telle sorte que le champ magnétique créé soit compris entre o et 200 unités C. G. S. Au centre de l’hélice est placé le fil étudié, dont la longueur est celle de l’hélice elle-même. L’extrémité supérieure de ce fil est maintenue solidement, et l’extrémité inférieure est reliée à un châssis portant un miroir; ce miroir renvoie dans le champ d’une lunette l’image des divisions d’une échelle graduée et permet de mesurer les torsions.
- En opérant sur un fil de fer de 0,162 cm. de
- (!) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 438 et t, XL,
- p. 86.
- diamètre bien recuit et ne possédant aucune torsion permanente appréciable, M. Smith a constaté que, sous l’action d’un champ magnétique de 21,5 unités C. G. S., ce fil éprouvait une légère torsion correspondant à un déplacement de 0,1 cm. de l’image des divisions de l’échelle; cette torsion disparaissait instantanément quand on rompait le courant. Ce phénomène ne pouvait d’ailleurs être attribué à une variation de la température du fil, car un thermomètre très sensible placé à l'intérieur de l'hélice magnétisante ri'ac-cüsait aucun changement.
- Lorsque le fil erl expérience possédait une torsion initiale, le déplacement de l’image de l’échelle était, pour une même valeur de la force magnétisante, beaucoup plus sensible que précédemment; le miroir reprenait instantanément sa position initiale dès qu'on rompait le courant. Le renversement du sens du courant ne changeait
- Fig. 2
- pas celui du déplacement; mais ce dernier dépendait du sens de la torsion initiale : la torsion due à l’action du champ était toujours dans le même sens que la torsion permanente possédée par le fil.
- En opérant sur des fils dont la torsion permanente était de 1, 2,.., 7 et 8 tours, l’auteur a observé que pour un même fil la torsion temporaire due à l’action du champ magnétique augmentait d’abord à peu près proportionnellement à l’intensité de ce champ, demeurait constante pour des intensités allant de 100 à 170 unités C. G. S. environ, puis diminuait pour des intensités plus grandes.
- Pour une même intensité du champ et des fils de fer de même diamètre, la torsion temporaire croissait en même temps que la torsion permanente initiale, pourvu que celle-ci ne dépassât pas 10 tours; pour des torsions permanentes plus grandes, la torsion temporaire décroissait.
- Dans le cas où la torsion permanente est égale à 10 tours ou dépasse cette valeur, le miroir ne reprend pas sa position initiale quand on supprime la force magnétisante; il revient en arrière
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- de cette position, indiquant ainsi une diminution de la torsion permanente. Cette diminution se produit à chaque nouvelle expérience tant que la torsion permanente dépasse une certaine limite à partir de laquelle celle-ci reste constante.
- Tous les phénomènes précédents se produisent également avec les fils de nickel placés dans les mêmes conditions; la diminution progressive d’une torsion permanente trop grande sous l’action d’une série de magnétisations est même beaucoup plus sensible qu’avec les fils de fer.
- Les fils des métaux non magnétiques, comme le cuivre, l’étain, le zinc, le platine, etc.., et leurs alliages, ne donnent lieu à aucun de ces phénomènes. Les expériences tentées sur des fils de
- -4r~
- tre est placé à l’abri des actions magnétiques de l’hélice et de la tige.
- Lorsqu’on lance le courant dans l’hélice, l’aiguille du galvanomètre dévie sous l’action d’un courant induit qui se développe dans la tige; la rupture du courant magnétisant ne produit aucun effet et il en est encore ainsi des fermetures et ruptures ultérieures. Le renversement du courant dans l’hélice produit une nouvelle déviation du galvanomètre égale et de sens inverse à la précédente, mais les ruptures et fermetures que l’on peut effectuer ensuite n'ont aucun effet. La figure 2 montre la relation qui existe entre le sens du courant magnétisant dans l’hélice et celui qui se développe dans la tige.
- En augmentant la longueur de la tige on augmente les déviations du galvanomètre; on peut alors observer une très petite déviation quand on ferme ou ouvre le circuit des accumulateurs après le premier effet. Au contraire, en augmentant le
- Fig. 4
- diamètre de la tige, on dirpinue les déviations. D’ailleurs, comme dans la première série d’expériences, on n'observe aucun phénomène lorsque la tige de fer est remplacée par une tige d’un métal non magnétique.
- bismuth (métal diamagnétique) obtenus par fusion n’ont également donné que des résultats négatifs.
- Un autre genre de phénomènes a été observé à l’aide de l’appareil représenté par la figure i. AB est une hélice de fil de cuivre traversée par le courant de deux accumulateurs E; l’intensité de ce courant, mesurée par l’ampèremètre F, peut être augmentée ou diminuée au moyen de la résistance R; une clef K permet d’établir ou de supprimer le passage du flux électrique, et un inverseur P permet d’en changer la direction. Au centre de l’hélice magnétisante est disposée une tige de fer CD, nouvellement recuite et non aimantée, dont les extrémités sont reliées à un galvanomètre de faible résistance G; ce galvanomè-
- Dans les expériences précédentes, on prenait soin que les tiges n'eussent aucune torsion permanente appréciable. Une nouvelle série fut effectuée avec des tiges présentant une torsion de 16 tours dans un sens ou dans l’autre. Dans ces conditions, il se produit encore un courant dans le galvanomètre par la première fermeture du courant magnétisant ou par son renversement. Mais le sens du courant induit dépend alors, non seulement de celui du courant dans l’hélice, mais encore du sens de la torsion de la tige; de plus, la déviation de l’aiguille peut n’être pas renversée par le renversement du courant dans l’hélice, et lorsqu’elle l’est, sa valeur n'est pas la même dans les deux cas.
- Inversement, si l’on fait passer un courantdans la tige, il se produit dans l'hélice un courant in-
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- duit dont le sens dépend de celui du courant primaire et du sens de la torsion ; le renversement du courant dans le fil donne aussi naissance à un courant induit dans l’hélice.
- La relation entre le sens du courant primaire dans l’hélice et celui du courant induit dans la tige par fermeture, ou entre le sens du courant primaire dans la tige et celui du courant induit dans l’hélice dans les mêmes conditions, est représentée par les quatre diagrammes de la figure 3, où se trouve également indiquée la direction de la torsion.
- Pour deux tiges possédant des torsions égales mais de sens inverse, les courants induits dans l’hélice par le passage, du courant primaire dans la tige sont égaux et de sens inverse; car si on introduit ces deux tiges AB et CD (fig. 4) dans uné même hélice, le galvanomètre G n’éprouve
- Fig. 5
- aucune déviation quand cm ferme le circuit primaire.
- 11 ne nous reste plus qu’à indiquer le principe du chronographe, dont la construction était le but principal des recherches de l’auteur.
- Si l’on fait passer dans une bobine magnétisante un courant dans le circuit duquel est disposé un diapason interrupteur entretenu électriquement, une barre de fer placée au milieu de la bobine donne naissance à un son. Page attribue avec taison la production de ce son aux allongements et aux raccourcissements qu’éprouve la barre sous l’influence des magnétisations successives qu’elle subit. Si l’on répète la même expérience en prenant une barre de fer possédant une torsion permanente, comme l’a fait M. Smith, on obtient encore une note musicale. Mais dans ce cas la production du son doit évidemment être attribuée, d’après les résultats de la première série d’expériences, à des augmentations ou à des diminutions rapides de la torsion initiale de la barre, tes variations sont même suffisamment grandes pour communiquer un mouvement alternatif d’amplitude assez considérable à une aiguille fixée à l’extrémité libre de la tige.
- C’est sur cette expérience qu’est fondée la construction du chronographe. Celui-ci est représenté par la figure 5. AB est une longue bobine magnétisante; CD est la barre de fer tordue dont l’extrémité C est fixe et dont l’autre extrémité D . porte une aiguille d’aluminium K; l’extrémité S de cette aiguille inscrit ses déplacements sur un cylindre tournant T. A l’aide de ce dispositif, M. Smith a pu inscrire les vibrations d’un diapason interrupteur effectuant 1000 vibrations par seconde avec une netteté beaucoup plus grande que par l’inscription directe.
- J. B.
- Vérification de la loi de déviation des surfaces équipotentielles et mesure de la constante diélectrique, par M. A. Perol t1)-
- On sait que si l’on admet la loi de déviation des surfaces équipotentielles (réfraction), kx et Æ2 désignant les constantes diélectriques de deux milieux, les angles a et p d’une surface équipo-tentielle avec la surface de séparation de ces milieux, de part et d’autre de cette surface, sont liés par la relation
- tang a _ Ai tang p — hi’
- dans le cas où le second milieu est de l’air cette relation peut s’écrire
- tang a. — h tang (3,
- h étant la constante diélectrique du premier milieu
- Soit un diéletrique solide, taillé en forme de prisme de très grandes dimensions ; plaçons très près de l’une des faces et parallèlement à cette face une grande plaque métallique A chargée à un potentiel constant (fig. i). On peut imaginer que le champ présente la forme suivante : dans le diélectrique, des surfaces équipotentielles planes et parallèles à la plaque A ; dans l’air, des surfaces planes également et parallèles à une plaque B convenablement orientée. Dans ce cas, les angles a et p des deux plaques avec la face C D du prisme sont donnés par la relation (i), cette forme du champ n’existant que loin des bords des pla-.ques A et B. Si B est amené au potentiel zéro,
- I «-------:-------------------------------- . »
- ‘ (*) Compte rendus, t. CXIII, p. 415.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 141'
- puis relié à un électroscope à feuilles d’or de sensibilité médiocre, on ne doit voir aucun mouvement des feuilles en déplaçant parallèlement à B et, par suite, aux surfaces équipotentielles, une petite plaque métallique très mince isolée b, le champ n’étant que peu troublé. Si le champ n’est pas uniforme et parallèle à B dans l’air, tout déplacement de b modifiera la capacité du condensateur formé par A et B, et sera accompagné d’un déplacement de feuilles d’or.
- Quelle que soit la position de B, les surfaces équipotentielles immédiatement voisines tendront à être parallèles à cette plaque ; mais les surfaces au voisinage de CD, influencées par A, ne seront pas, en général, parallèles à B, le champ sera déformé. Le seul cas où l’influence du déplacement de b soit nulle est celui où les surfaces équipotentielles sont parallèles à B jusqu’au diélectri-
- Fig. 1
- que, cas réalisé dans le champ précédemment décrit (*). A chacune des formes du champ réalisant cette condition doit correspondre une position de B, sans qu’on puisse dire à priori s’il existe plusieurs de ces formes ; remarquons, toutefois que la forme représentée sur la figure doit exister et que si l’expérience révèle qu’il n’y en a qu’une, ce sera forcément celle-là, fait qui sera d’ailleurs confirmé par l’expérience, si l’orientation de B est indépendante de sa distance à l’arête du prisme.
- Il fallait donc opérer de la manière suivante : la plaque b étant constamment parallèle à B, amener B dans une position telle que le déplacement de b n’influençât pas les feuilles d’or; voir si cette condition est réalisée pour une ou plusieurs posi-
- (*) Il y a toujours, en réalité, une déformation du champ due aux bords de la plaque b; mais si cette plaque est mince et de grandes dimensions, ce qui est le cas de mes expériences, cette déformation est très petite.
- tions de B. A cet effet, b étant sqpporté par des 1 fils de soie tendus sur un cadre mobile parallèlement à Bi et l’ensemble de B et b étant mobile autour d’un point O (fig. 1), on plaçait B dans ' une certaine position ; on le mettait au potentiel zéro, puis on déplaçait b en observant l’électros-cope. En général, il était impossible de maintenir le potentiel de la plaque A rigoureusement constant et partant les feuilles d’or au repos ; mais Dur mouvement très lent, dû à cette cause, ne pouvait être confondu avec le mouvement rapide • et rhytmé que produisait le déplacement de b par suite de la variation de capacité du condensateur; lors donc du déplacement de b on voyait, en général, les feuilles d’or suivre en.quelque sorte ce déplacement. En répétant les opérations pour une série de positions de B, on arrivait à trouver . une position de B pour laquelle le déplacement de B n’influençait par les feuilles d’or.
- Cette position est unique et l’angle des plaques A ‘ et B qui lui correspond est indépendant de la dis- " tance dii milieu de B à l’arête du prisme.
- Mesurant cet angle et celui du prisme, on calculait les angles a et
- L’expérience a été faite avec un prisme rectangle de résine contenant 1/10 de cire, et dont les 40 centimètres, 20 centimètres et 44,7 centimè- ' très, la hauteur 30 centimètres : cette expérience a donné pour h des nombres variant de 2,02 à 2,05, la distance du centre de B à A de 15 centimètres à 20 centimètres. La constance de ces résultats justifie pleinement la conception du; champ uniforme dans l’air et dans le diélectrique4 et, par suite, la méthode.
- Un prisme de même résine dont les côtés; étaient 30 centimètres, 30 centimètres et 42,4 centimètres a donné des nombres variant de 2,00 à" 2,io et s’accordant, par suite, avec les valeurs ' précédentes et vérifiant la loi de réfraction.
- L’indice de ces prismes pour la raie D est' 1,477, dont le carré est 2,18, voisin de la valeur de la constante diélectrique.
- Les nombres trouvés sont indépendants du temps de charge, la production et la présence du résidu ' n’ont aucune influence (l).
- Un prisme de surface, de dimensions pluspeti- ’ tes que ceux de résine, m’a donné, pour valeur
- (') Ce résultat tendrait à prouver que le résidu est dû à la polarisation électrolytique de cellules conductrices, réparties d’une manière arbitraire dans le diélectrique et n’ayant, par suite, pas d’influence sur les surfaces équipotentielles.
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- de la constante, 3,5, dans des conditions de moindre précision, à cause de l’influence des bords.
- Ces expériences ont été faites avec un potentiel compris entre 25 000 et 40 000 volts.
- Vitesse de propagation des ondes électriques dans quelques isolants solides, par MM. Arons et Rubens (* *>•
- Les auteurs ont appliqué leur méthode décrite récemment (2) d’abord aux liquides faiblement conducteurs pour lesquels divers savants ont obtenu un pouvoir inducteur spécifique considérable, puis aux solides tels que le verre, sur lequel diverses expériences ont été récemment réalisées avec des résultats très différents.
- Expériences sur les liquides faiblement conducteurs.
- La disposition est exactement celle qui a été employée pour les liquides isolants. L’eau distillée arrête les vibrations; quand la caisse en est remplie une modification quelconque ou même la suppression des fils DJ, HL (fig. 1, p. 369) n’influe en rien sur les indications du bolomètre. On observe le même phénomène en réunissant le fil inférieur au fil supérieur par des électrodes de cuivre plongeant dans un tube plein d’eau.
- A travers l'alcool les vibrations se propagent, mais les rectangles ne se séparent plus en deux longueurs d’onde séparées par le point neutre; on observe plusieurs minima du côté où il n’y a pas de liquide. D'ailleurs, en déplaçant le fil de jonction on observe que les phénomènes sont fortement dissymétriques; la méthode du diamètre (loc.. cit. p. 324) ne peut donc s’appliquer et les valeurs comprises entre 4 et 14, obtenues pour 1' «indice de réfraction» de l’alcool, n’ont aucune signification. Les auteurs attribuent la présence de plusieurs minima à une réflexion ; l’alcool ne laisserait passer qu’une partie des vibrations.
- Expériences sur les corps solides.
- Elles ont porté d’abord sur la paraffine. Ce corps était fondu ou coulé autour des fils; pendant la solidification il reste d’abord transparent, puis prend un aspect laiteux ; on peut obtenir la variété transparente à l'état solide stable en produisant un refroidissement très rapide. Ici la variation de température était lente et on a pu me-
- surer la vitesse de propagation des ondes dans le corps liquide et dans les deux variétés. Les constantes diélectriques ont été déterminées par la méthode de Schiller; enfin on a admis pour les indices les valeurs limites obtenues par le même auteur par la méthode de la réflexion totale.
- On a aussi opéré en coulant des lames peu épaisses qu'on a superposées horizontalement dans la caisse de tôle. Ici le refroidissement est plus rapide et la paraffine est arrivée àl'étatsolide laiteux quand on fait la mesure; on a obtenu des valeurs faibles. Toutefois, ce résultat n’a pas grande importance, car les fils ne sont plus en contact intime avec le diélectrique ; or la nature du milieu qui entoure immédiatement les fils a une importance considérable, comme il est facile de s'en rendre compte en constituant l’un des côtés du rectangle par un fil recouvert de gutta-percha : le point neutre se trouve déplacé d'une quantité considérable.
- Pour le verre les résultats sont contradictoires; M. Lecher (1) a obtenu une constante diélectrique croissant avec le nombre des oscillations, mais MM. Cohn et Heerwagen (2) ont contesté la légitimité de sa méthode ; MM. J.-J. Thomson (3) a obtenu des résultats opposés ; M. Blondlot (4) a également obtenu une valeur assez faible (2,8) à l’aide de vibrations très rapides; mais il n’a pas indiqué ce qu’on obtient avec le même verre en employant des vibrations lentes; or, disent les auteurs, on a déjà obtenu pour certaines espèces de verre des valeurs de la constante diélectrique peu élevées, même par des méthodes statiques.
- MM. Arons et Rubens croient que le seul moyen de vérifier la loi de Maxwell est de mesurer la vitesse des ondes électriques; la dispersion ne doit plus exister dans ce cas, car c’est certainement un phénomène moléculaire et les ondes électriques ont une longueur considérable.
- On a rempli la caisse de tôle de lames de verre horizontales; les fils étaient de petit diamètre, de façon à réduire autant que possible l’épaisseur des couches d’air qui environnent les fils ; d’ailleurs ce qui importe surtout, c’est que toutes les droites perpendiculaires qui vont d’un fil à l’autre soient sur tout leur parcours dans le diélectrique.
- On a mesuré les indices des deux espèces de
- <>) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 344.
- <s> Ibid. t. XLI, p. 461,
- <3) Ibid. t. XLI, p. 374.
- (4) Ibid. t. XL, p. 442,
- (*) U'iedeinann's Annalen, 1891, n" 10.
- (*) La Lumière Èieètrique, t. XU, p. 368.
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- 143
- verre employées ; on a déterminé également les pouvoirs inducteurs par la méthode de Schiller. Le tableau suivant résume les résultats obtenus. On a joint les déterminations effectuées sur les liquides isolants.
- Diélectrique Constante diélectrique p. Vii H \ *= 6 m. 11 X = 6. io-7m.
- Paraffiné liquide.. Paraffine pendant la 1,98 1,41 1,47 De 1,48 à
- solidification 2,08 1,44 1,48
- Paraffine solide... 1,95 ! ,40 ',4 3 1,53
- Verre 1 5*37 2,32 2,33 ',5'
- Verre II 5,90 2,43 2,49 ',53 1,48
- Huile de riein 4,67 2. l6 2,05
- Huile d’olives 1,07 ',75 ',77 i,47
- Xylène 2,35 ',53 1,50 1.49
- Pétrole 2,07 1,44 1,40 i,45
- C. R.
- Sur la valeur de quelques étalons de résistance en mercure, parM. Glazebrook (*).
- Dans un mémoire lu devant la Société de Physique le 23 mai 1885, l’auteur a décrit les résultats d’une comparaison entre les étalons originaux de l’Association britannique et quelques copies de l’unité en mercure représentant l’ohm légal construites à Paris, par M. Benoît, qui les lui avait envoyées. Deux de ces copies sont restées en la possession de l’auteur depuis ce temps; la troisième a été, à la prière de M. Benoît, remise à M. Preece. Le mercure dont on avait rempli les tubes en 1885 y était resté depuis cette date. De récentes observations ayant semblé indiquer que les étalons argent-platihe avaient subi une légère altération, il était à désirer qu’on les comparât de nouveau avec les tubes de M. Benoît. La méthode a été la même que dans le travail cité plus haut. Les tubes plongés dans de la glace fondante furent comparés aux étalons de l’Association.
- La température de la salle était maintenue très basse, entre o°,5 et 30, ce qui supprimait les erreurs provenant de la conduction de la chaleur dans les tubes par les tiges de cuivre qui les réunissaient. Les pièces de jonction employées pour réunir les tubes au pont différaient de celles qui avaient servi en 1885 ; un godet de platine creux,
- d'environ 3,5 cm. de haut et d’un peu plus de 1 centimètre de diamètre, est fixé solidement dans un tube d’ébonite; la paroi extérieure des tubes est tournée de façon qu’ils s’adaptent sur la paroi interne des vases de verre qui forment les extrémités des tubes à mercure et prennent la place des bouchons ; les godets de platine plongent profondément dans le mercure, la surface de contact étant de 12 cm®. Les godets avaient été préalablement platinés, on les nettoyait avec de l’acide nitrique et à l’eau distillée. De grosses tiges de cuivre amalgamé s'adaptent exactement dans les godets de platine; le contact direct entre le mercure et le cuivre est ainsi évité.
- On mesura la résistance des pièces de jonction ; cette quantité ne variait pas d'une quantité sensible quand on supprimait le godet de platine, à condition que le contact avec le mercure se fît suivant une grande surface. La résistance des pièces de jonction était 0,00291 B. A. U.
- Les tubes furent comparés à la fois aux unités de l’Association et aux étalons de l’ohm légal. Dans la première comparaison on utilisa 300 divisions environ du fil du pont, soit 0,015 B, A. U, La résistance du fil étant connue à 150, il fallait faire une correction de température; mais comme cette correction ne correspondait qu’à 2 0/0 du fil employé, et que le fil n’équivalait qu’à 1,5 0/0 de la résistance mesurée, il n’était pas nécessaire de connaître la température avec une grande précision. Dans certains cas on disposait, parallèlement au tube à mercure, une bobine de 100 unités et on comparait la résistance totale à l’étalon de fil.
- La moyenne de huit comparaisons a donné, pour la valeur du tube n6 37 de M. Benoît, 1,01106 B. A. U.
- Pour le tube n° 39, on a obtenu 1,01032.
- L’écart maximum entre les diverses mesures faites sur le tube n° 37 ne dépasse guère io--) ; pour le tube n° 39, on a constaté qu’en le vidant et en le remplissant du même mercure on modifiait sa résistance; la moyenne donnée est celle de sept nombres déterminés après cette opération.
- Les mesures faites en 1885 furent rapportées a l’ohm légal, en adoptant la valeur de la résistance du mercure adoptée cette année-là par l’Association, d’après les expériences de lord Rayleigh ; d’après cette valeur, l’ohm légal vaut 1,0112 B. A. U.
- (l) Philosoplrical Magazine, juillet 189).
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- En adoptant ces valeurs, on obtient comme valeurs de la résistance en ohms légaux :
- Benoit Glazebrook 1885 Glazebrook 1891 37 1,00045 0,99990 0,99986
- 39 0,99954 0,99917 0,99917
- En comparant les deux dernières colonnes, on trouve une différence de 0,00004entre les valeurs de l’étalon « Fiat » déterminées à cinq ans de distance; cette différence est trop faible pour qu’on puisse affirmer qu’elle n’est pas nulle. 11 est certain que l’étalon n’a varié que d’une quantité extrêmement faible.
- • Quant à la différence entre les valeurs obtenues par M. Benoît et par l’auteur, elles tiennent à l’adoption du nombre de lord Rayleigh, qui avait trouvé, pour la résistance d’une colonne de mercure de 100 centimètres de long et d’un centimètre carré de section à o°, 0,95412 B. A. U.
- Au contraire, l’auteur a obtenu avec M. Fitzpa-trick, 0,95352; c’est à très peu près le nombre obtenu par MM. Wuilleumier, Hutchinsori et Salvioni. En adoptant cette valeur, un ohm légal vaut 1,01073 B. A.U. et on obtient :
- Benoît Glazebrook 1891
- ' 37 1,00045 1,00033
- 39 o,99954 0,99959
- la résistance de la colonne de mercure seraitdonc, d’après les expériences de M. Benoît, égale à 0,9535 B. A. U.
- L’autèur a également déterminé le coefficient de variation de la résistance avec la température; la valeur moyenne de ce coefficient est 0,000872, entre o° et \y>. En 1885, on avait obtenu 0,000861 entre o° et io° et 0,000879 entre o° et 150, ce qui concorde avec le nombre- nouveau.
- MM. Benoît et Strecker ont obtenu des valeurs plus élevées; l’auteur a déjà appelé l’attention sur les conséquences de ce désaccoid. MM. Kohl-rausch et Strecker ont opéré à io° et ramené leurs nombres à o° au moyen du coefficient donné par ce dernier; ils obtiennent ainsi les valeurs 0,95336 et 0,95334 inférieures à celles de l’auteur; au con tfaire, en adoptant le coefficient de M. Glazebrook, on trouve 0,95360, ce qui est plus grand que la valeur 0,95352 qu’il a donnée.
- C. R.
- I/intensité de la radiation des gaz sous l’influence
- delà décharge électrique, par Knut Angstrom.
- Les phénomènes intéressants, quoique encore en majeure partie non expliqués, qui accompagnent la décharge électrique à travers les gaz raréfiés, ont été, dans les derniers temps, l’objet des recherches répétées des opticiens aussi bien que des électriciens.La relation quantitative entre les phénomènes optiques et électriques n’a toutefois été que très peu étudiée . Or, ce n’est qu’après une connaissance plus parfaite de cette relation, que l’on peut espérer de bien comprendre et de bien expliquer l’origine et la nature de la radiation que nous observons dans les tubes de Geiss-ler, de même que le rôle que joue l’électücité dans ces phénomènes remarquables.
- 1. Des recherches calorimétriques sur le développement de la chaleur dans les tubes de Geissler ont été faites par M, E. Wiedemann et par M. B. Hasselberg. De plus, M. G. Staub a récemment fait quelques expériences sur le développement de la chaleur à la décharge des bouteilles de Leyde par des tubes de Geissler remplis d’air et d’hydrogène; en même temps, il a cherché à déterminer la relation entre la radiation obscure et la radiation lumineuse. Dans ce but, il a enfermé le tube dans un calorimètre de glace de Bunsen, où le tube et le calorimètre ont successivement transmis ou absorbé la radiation lumineuse ; dans le dernier cas, le tube était noirci.
- Ce qui a été déterminé dans ces expériences, n’est toutefois pas seulement l’énergie totale, absorbée par le gaz pour la rayonner ensuite, mais aussi l’énergie qu’on reçue directement les parois des tubes et qu’ils ont transformée en chaleur. Quelque valeur qu’aient ces recherches, elles ne donnent cependant pas une réponse directe à la question de la radiation du gaz sous l’action delà décharge électrique. Une détermina-, tion directe de l’intensité de cette quantité n’â, que je sache, pas encore été effectuée, et la possibilité d’une détermination pareille à l’aide des. ressources actuelles a même été mise en question. J’ai par cette raison essayé d’employer le bolomè-. tre pour déterminer la radiation, sous l’action de courant électrique, de gaz différents à l’état raréfié d’exprimer l’intensité de cette radiation en mesures absolues, et de chercher à déterminer ensuite la relation entre la radiation et les causes électriques, qui la produisent.
- Après avoir travaillé plus d’un an à cette recher-
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- che très ardue, je crois pouvoir regarder comme terminées au moins les premières expériences d’orientation. Je vais donc exposer ici quelques-uns des résultats auxquels je suis arrivé, pour traiter bientôt plus à fond le matériel d’observation que j’ai recueilli.
- 11. La lumière de la cathode étant trop faible et sa configuration du reste trop variable pour que je pusse espérer d’en obtenir des résultats quantitatifs bien nets, je me suis restreint à étudier seulement la lumière positive.
- Pour tubes à décharge j’ai employé des tubes de verre cylindriques, d’épaisseur égale et du diamètre de io à 15 millimètres. Les électrodes étaient ordinairement placées dans des tubes latéraux formant angle droit avec le tube principal. L'un des bouts, et quelquefois les deux bouts du tube à décharge étaient toujours fermés par une lame polie de sel gemme à faces parallèles, fixée hermétiquement au tube par le moyen du silicate de soude. Dans l’axe du tube était placé un bolo-mètre sensible, séparé de ce dernier par un écran double, avec ouvertures circulaires dans la direction de l’axe du tube. Entre les parois de l’écran se trouvait un autre petit écran double et mobile.
- Les indications du bolomètre furent comparées avec l’un de mes instruments pour la détermina-tiqn de la chaleur rayonnante en mesures absolues. Je constatai de la sorte qu’une division d’échelle correspondait à une radiation de 278. 10-9 gr. calories par seconde et par centimètre carré.
- Pour constater si le caractère de la radiation change avec les conditions dilîérentes du gaz, j’ai mesuré la radiation totale de l’autre radiation transmise par une lame d’alun de 3,95 millimètres d’épaisseur. La radiation déterminée par les observations directes se compose de deux parties, savoir la radiation du gaz, et celle des parois plus ou moins chauffées du tube. La dernière partie doit être éliminée, ce qui s’opère par une série d’observations de la radiation du tube après que le courant électrique a été interrompu. De la courbe de refroidissement ainsi trouvée, il est facile de calculer la radiation du tube pendant l’expérience, et en soustrayant cette quantité de la quantité observée pendant le passage du courant on trouve la radiation du gaz. Toutefois cette valeur est augmentée par réflexion des parois du tube de décharge, et de l'autre côté diminuée par la réflexion de la lame de sel gemme fermant le
- tube. — Des expériences directes, dont je supprime ici les détails, m’ont permis de corriger cette réflexion d’une manière satisfaisante, et de déterminer par suite la radiation actuelle en mesures absolues.
- Comme source d’électricité j’ai principalement employé un accumulateur de 800 éléments modèle Planté, mais aussi une bobine de Ruhmkorff de grandeur moyenne.*Le courant fut déterminé par un galvanomètre à réflexion apériodique et à fil isolé par du caoutchouc. La différence du potentiel entre deux points dans la lumière positive fut mesurée au moyen de déux fils minces de platine, soudés dans le tube à décharge, et mis en communication avec un électromètre à quadrants, modèle Mascart.
- Pour évacuer les tubes, je me suis d’abord servi d’une pompe à mercure de Bessel-Hagen, et dans les dernières expériences d’une pompe d’après le principe de Sprengel, modifiée comme l’â proposé M. Prytz, puis légèrement perfectionnée par moi.
- Je n’ai épargné aucune peine pour rendre les gaz examinés aussi purs que possible. Ainsi, je n’ai employé pour leur préparation ni robinets, ni tubes de caoutchouc, ni suif.
- Pour introduire les gaz dans le tube à décharge, pour les dessécher et empêcher l’entrée de la vapeur de mercure dans le tube, je me suis servi de la méthode indiquée parM. Cornu, après l’avoir quelque peu modifiée pour mon but. Mes recherches ont porté sur l’oxygène et l’hydrogène développés par électrolyse d’eau pure oxydulée par l’acide phosphorique, sur l'azote, produit en conduisant l’air pur privé d’acide carbonique sur le cuivre incandescent (réduit d’abord par l’hydrogène) et sur l’oxyde de carbone, produit par le chauffage de l’acide sulfurique et de l'acide oxalique, et purifié en le faisant à travers une solution de potasse.
- 111. Je donne ici le résumé des résultats les plus importants de cette recherche.
- 1. Pour une pression déterminée, le gaz dans des conditions données, la radiation de la lumière positive est proportionnelle à l'intensité du courant électrique. 11 est vrai qu’en employant des courants à grande intensité, on peut observer de petits écarts de cette loi, mais en ce cas ils sont toujours accompagnés d’une altération permanente du gaz, de sorte qu’on ne retrouve plus le même rayonnement pour les courants moins forts.
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- 2. Si l’on maintient le courant électrique constant, et que l’on varie la pression du gaz, il sem ble que Vintensité du rayonnement total ne varie guère entre les limites de pression de 0,1 à 1,5 mm. mais qu’elle augmente un peu à de plus hautes pressions. A des pressions dépassant 1,5 mm., le caractère de la décharge électrique semble se modifier, après quoi le rayonnement augmente consi-; dérablement avec la pression (toutefois après avoir, du moins dans certains cas, passé par un minimum).
- 3. Pour un même ga% sous la même pression, la composition du rayonnement est constante, et ne dépend pas de l’intensité du courant électrique. Cela toutefois avec la réserve indiquée sous 1.
- 4. Quand la densité du ga% change, la composition du rayonnement change aussi, en ce que le rapport entre l’intensité du rayonnement des longueurs d’onde plus courtes et celle du rayonnement total décroît avec l’augmentation de la pression.
- Ce rapport, indiqué dans mes expériences par la relation entre l'intensité du rayonnement transmis par une lame d’alun et celle du rayonnement total varie par exemple entre, entre les limites de pression de 0,1 à J,6 mm. pour l’oxyde de carbone de 46 0/0 à 15 0/0 et pour l’azote de 94 0/0 à 60 0/0.
- 3. On voit par ces chiffres, que le rapport entre le rayonnement lumineux et le rayonnement total s’élève à des valeurs considérables pour de très basses pressions, valeurs bien plus grandes que celles de nos sources lumineuses ordinaires. Ce rapport ne monte pourtant pas toujours à de si grandes valeurs à la décharge électrique par les gaz raréfiés. Déjà à des pressions de 5 à 10 mm. il est assez petit.
- Oxygène.........
- Hydrogène.......
- Azote...........
- Oxyde de carbone
- 6. L’intensité du rayonnement total varie beaucoup pour des gaz différents. Elle ne se trouve pas
- ^dans un rapport simple avec le poids moléculaire de la substance aussi peu qu’avec la différence du potentiel dans la couche du gaz rayonnant. Elle ne paraît dépendre non plus essentiellement de l’absorption du gaz à la pression et à la température ordinaires, ni quant à son intensité ni par rapport à sa composition, comme on peut le voir par le petit tableau ci-devant, qui contient les valeurs relatives du rayonnement et de la différence de potentiel pour une pression de 0,7 mm. et pour la même intensité du courant électrique.
- IV. Quand il s’agit des basses pressions, il me semble que l’on peut donner l’explication sui-uante de ces phénomènes :
- Quand le gaz raréfié devient conducteur d’un courant électrique, ce sont principalement les molécules qui servent à transporter l’électricité, c’est-à-dire les molécules actives, qui rayonnent. Le nombre de ces molécules est proportionnel à la quantité d’électricité transmise, et une certaine quantité d’énergie est transformée en radiation dans chaque molécule. Cette radiation est donc proportionnelle à l’intensité du courant et ne varie que peu avec les variations de la pression, tant que la décharge garde son caractère (111, 1 et 2). Ce rayonnement est d’une nature irrégulière, selon M. R. v. Helmholtz, ou il appartient à la classe des phénomènes auxquels M. E. Wie-demann a donné le nom de phénomènes de luminescence, en ceci que la composition du rayonnement ne correspond pas à la température du gaz. Le rayonnement peut donc être d’une extrême intensité dans les groupes de longueurs d’onde courtes.
- Quand la pression augmente et avec elle le nombre de molécules inactives, le rayonnement irrégulier des molécules actives peut plus facilement être transmis aux premières. Le nombre des molécules rayonnantes augmente donc, et par conséquent aussi le rayonnement du gaz, mais il change de caractère, en ce que le rayonnement des groupes de longueurs d’onde plus courtes diminue relativement (111, 2 à 5).
- La description plus détaillée des expériences, avec un résumé plus complet des observations et le développement des conclusions qu’on en peut tirer, sera publiée dans un prochain travail.
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- FAITS DIVERS
- Si l’on én croit certains journaux australiens, il se serait produit un singulier coup de foudre.
- Il y a quelques années déjà, une ligne télégraphique a été établie au travers d’une contrée rocheuse; on a été obligé de creuser dans la pierre, pour recevoir les poteaux, des trous qui se sont remplis d’eau. La foudre ayant été attirée sur l’un des poteaux, il en est résulté une explosion formidable.
- Les effets de la vaporisation de l’eau ont été si rapides que le poteau a.été lancé à une distance de 20 mètres.
- En elle-même l’histoire n'a rien d’improbable, et si elle n’êst pas vraie, on peut dire au moins qu’elle a été inventée par quelqu’un qui n’était point étranger aux notions de la physique.
- Le gouvernement allemand a publié une statistique fort curieuse des coups de foudre constatés sur les bâtiments officiels pendant la période de 1877 à 1886. Les bâtiments fulgurés ont été au nombre de 264 sur 53 000, soit environ 1/2 0/0 en 10 ans.
- La majorité des fulgurations se sont produites clans des écuries, très probablement à cause de la négligence avec laquelle est organisée la protection de ce genre d’établissements. Il n’y a eu que 15 cas dans des édifices pourvus de paratonnerres ; les 249 autres auraient donc pu être presque tous prévenus si la protection avait été plus complète. La moyenne des dégâts est de 5300 francs. La foudre est donc inscrite dans le budget impérial pour une somme déplus de 125 000 francs par an.
- En coûterait-il davantage pour avoir partout de bons paratonnerres soumis à des inspections régulières et à des contrôles périodiques? Du reste à côté de la question économique, n’y a-t-il pas une question scientifique? Dans les 15 cas de fulguration observés il n’y en a eu qu’un qui n’ait pas été accompagné de dégâts, preuve que les paratonnerres étaient dans un état pitoyable.
- M. Moureaux a continué cette année avec succès ses voyages pour rétablissement de la carte magnétique de la France.
- Quoiqu’il n’ait eu à sa disposition que les beàux jours des mois d’août et de septembre, ce savant est parvenu à déterminer complètement les éléments du magnétisme ter-rfistre dans 88 stations. Pour obtenir un pareil résultat il a dû observer bien des fois le matin dans une localité et le soir dans une autre éloignée d’une vingtaine de kilomètres. Les observations se sont étendues cette année sur tout l’est de la France, jusqu’à l’extrême frontière. Les déterminations sont d’autant plus intéressantes qu’elles ont été effectuéoes dans une région où abondent de puissants dépôts sidérur- (
- giques exploités sur une vaste échelle; quoique les calculs à réduction ne soient pas près d’être terminés, nous pouvons déjà dire qu’il semble que la valeur des éléments déterminés n’ait point été altérée par la présence de ces substances ferrugineuses. Cette circonstance, sur laquelle nous reviendrons, ne peut s’expliquer que par la nature non magnétique des substances minérales répandues dans la contrée.
- Les soldats anglais de la garnison de Poonah, une des principales villes de l’Inde septentrionale, ont l’habitude d’organiser chaque année une exposition. Le Daily News nous apprend qu’un simple soldat avait envoyé à celle de 1891 le modèle d’un punkah, ou grand éventail, mu par l’électricité et d’une petite lampe électrique destinée à être placée dans l’intérieur d’un moustiquaire.
- La ville de Manchester a pris une mesure à la fois fort sage et fort simple. Avant de choisir l’emplacement des différentes stations d’éclairage électrique et de transport de force, elle a publié des annonces, apposé des affiches pour prier les personnes qui désireraient s’abonner de faire connaître leurs intentions. Les localités seront choisies et les plans dressés en conséquence.
- Un singulier exemple d’obstination vient d’être donné par les conducteurs de deux locomotives électriques dans une ville des Etats-Unis. La voie dans laquelle les machines se trouvaient engagées étant unique, il fallait que l’une des deux cédât la voie. Les mécaniciens en sont venus aux mains avec leurs locomotives, qui étaient en contact et poussaient l’une contre l’autre.
- Les voyageurs étaient descendus pendant cet étrange combat singulier, que l’ingénieur de la voie a eu quelque peine à interrompre. On a .mis les deux adversaires d’accord en* les mettant tous deux à la porte sur l’heure.
- M. Robert Lauterbourg, de Berne, a entrepris le recensement de toutes les chutes d’eau existant en Suisse et qui seraient utilisables pour la production de la lumière ou le transport de la force. Ce statisticien arrive à près de 600 000 chevaux-vapeur. Quel que soit le chiffre réel, il est certainement très considérable, et le Conseil fédéral se préoccupe de savoir à qui appartiennent les chutes non encore utilisées.
- Un grand nombre de personnes pensent qu’elles appartiennent à la nation, représentée parle Conseil fédéral. On ne tardera certainement point à être fixé non-seulement sur l’importance du nomb e de chevaux disponibles, mais encore sur l’état de la législation locale, car le 8 septembre le
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- Conseil fédéral a adressé une circulaire à ce sujet à tous les cantons.
- Il semble qu’un inventaire s’impose à tous les pays civilisés, en présence des progrès que le transport de la force fait en ce moment.
- D’après les journaux politiques, il paraît que M. Edison a construit une perforatrice électrique qui s’adapte précisément aux roches les plus dures. Cette inventio’n viendrait bien à propos à l’occasion de la reprise projetée des travaux dans l'isthme de Panama. En effet, on n’a pas oublié que la qualité de pierres constituant le seuil de la Culebra a été une des causes accessoires de l’arrêt de cette grande entreprise.
- Quoi qu'il en soit de cette perspective encore fort aléatoire, il est certain que l’intervention de l’électricité a modifié d’une façon si avantageuse les conditions de l’exploitation de l’isthme de Suez, que la compagnie n’a pas donné suite'à des travaux dispendieux nécessités pour l’élargissement du canal. Les effets de l’introduction de l’éclairage nocturne ont été tels que la compagnie a dû payer une indemnité à des entrepreneurs déjà engagés pour l’exécution des plans dressés par les ingénieurs. Ces circonstances ont donné lieu à des débats qui viennent d’occuper l’opinion publique.
- Nous ajouterons que l’emploi de la lumière électrique est d’un prix inestimable dans tous les pays tropicaux pour l’exécution des grands travaux, surtout à l’aide de la rhain-d'œuvre européenne.
- En effet, il permet de renverser l’ordre de la nature, de faire travailler les ouvriers pendant la nuit, et de les laisser reposer pendant les heures chaudes du jour. On ne saurait exagérer l’importance de semblables transformations des habitudes du travail, au point de vue de la santé des travailleurs.
- M. Gaston Tissandjer a communiqué à l’Académie des sciences dans la séance du 28 septembre une série de lettres et de photographies relatives au cyclone de la Martinique. Il résulte de ces documents que les manifestations électriques étaient incessantes pendant cette lamentable catastrophe, dont les dégâts sont évalués à plus de 50 millions de francs. Le bruit du tonnerre n’a pour ainsi dire point été entendu, ce qui tient uniquement à ce que la violence du vent était prodigieuse et empêchait d’entendre tout autre fracas. Mais, comme à Dreux, on a aperçu des éclairs innombrables, et les cas de tonnerre en boule ont été très fréquents.
- Il paraît désormais impossible de mettre en doute la réalité d’un phénomène bizare si souvent nié avec une invincible obstination. Il n’est pas sans intérêt de rappeler que des observations analogues ont été faites à Dreux et à Saint-Claude pendant les tourbillons de l’an dernier.
- Le nombre des victimes de la catastrophe est’éval.ué à 420, celui des blessés n’a point été donné, et est naturellement très considérable i
- Un fait curieux qui a excité l’incrédulité de M. Bertrand a
- été signalé. L’ouragan était d’une violence telle qu'un train fut mis en mouvement le long d’une pente et dérailla.
- Ajoutons un détail qui mériterait d’être vérifié. Les boules de feu circulaient en pétillant et éclataient avant de toucher le sol, à une distance que l’auteur des renseignements évalue à 50 centimètres.
- La Victor y Hall Consolidated Mining Company fait construire une usine de 100 chevaux de force pour l’éclairage électrique et la manœuvre des machines par l’électricité dans sa mine Eurêka, dans la province du Cap : 60 chevaux seront utilisés comme force motrice. Les dynamos seront actionnées par des turbines.
- Les arbres produisant l’india-rubber, employé comme matière isolante, sont très communs dans les forêts de l’île de Madagascar. Malheureusement, leur nombre est en voie de diminution par suite de la méthode barbare d’extraction du suc. Les indigènes, et même les blancs occupés à ces travaux, ne craignent pas d’abattre l’arbre pour récolter plus facilement la précieuse matière.
- L’india-rubber de Madagascar peut rivaliser avec le bon caoutchouc du Para pour la fabrication de la matière enrobante des câbles électriques.
- Il y avait chaque année plus de bâtiments frappés par la foudre dans le pays de Münster que dans le nord du duché d’Oldenbourg; cette année, c’est Je contraire qui a eu lieu, et c’est dans le nord que la plupart des orages ont déchargé leur électricité. Les compagnies d’assurance sachant bien que le nombre des coups de foudre est ordinairement considérable dans ]a région d’Osnabrück et dans le sud du pays de Münster (443 coups de foudre par an pour 1 million de bâtiments), exigent l’installation de paratonnerres ou des primes d’assurances plus élevées.
- Ce’ ne sont pas toujours les objets les plus élevés qui sont les plus exposés. Le fait suivant le prouve.
- A quelques kilomètres de la gare d’Essen, dans le pays d’Oldenbourg, se trouve une propriété, celle de M. Hol-thorst, dont une partie est située sur une hauteur ondulée, tandis que l’autre partie s’incline vers la Haase, qui coule dans le voisinage. Les bâtiments d’exploitation sont élevés et entourés de grands arbres; néanmoins il ne se produit pas de coups de foudre par là; mais à quelques kilomètres au sud, du côté de la Haase, presque tous les arbres du verger, bien moins grands pourtant que les chênes de la hauteur, ont déjà été frappés. Les gens du pays disent que le sol est trop salpêtré et que c’est ce qui attire la foudre.
- Cette même contrée a présenté un exemple curieux de retour de la foudre au même point. Elle est tombée trois fois
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- sur une habitation, et chaque fois l’a réduite en cendres. A la fin on s'est lassé de la reconstruire au même endroit; on l’a réédifiée un peu plus loin; la nouvelle construction n’a pas encore été foudroyée.
- Ciel et Terre donne la description détaillée d’un hêtre foudroyé qui a été rencontré dans la forêt de Crécy (département de la Somme). Cette observation est intéressante à cause de l’opinion erronée, écho des superstitions antiques, qui attribuait au hêtre une immunité à laquelle cet arbre n'a aucun droit. Il y a certainement des végétaux que la foudre affectionne à cause de leur forme et de la quantité d’eau que renferme leur substance, tels sont les peupliers, mais il n’y en a pas que la foudre ne puisse toucher, principalement lorsqu’ils sont couverts d’eau par suite d’une averse qui vient de les atteindre.
- Souvent la foudre suit l’eau qui lui fraie une voie. Ce n’est donc pas sans raison qu’on dit dangereux d’ouvrir les fenêtres en temps d’orage.
- Nous avons rapporté il y a quelques mois le récit d’un accident survenu à un moment où un individu commettait ce que l’on do'it considérer comme une imprudence, au moins du côté où vient le vent.
- La Compagnie des tramways d’Honolulu vient de décider qu’elle introduira le système de traction électrique sur le réseau qu’elle exploite. La raison de cette décision est le haut prix des chevaux et des fourrages, le prix du mille parcouru étant de 30 centimes, d’après les comptes présentés aux directeurs de la compagnie, qui a son siège à Londres.
- L’électricité est du reste dans un état très prospère dans ce charmant petit royaume, qui n’attend plus que le câble pour être tout à fait entraîné dans l’orbite de la civilisation moderne.
- Les rues de la capitale sont éclairées par 92 lampes à arc du système Thomson-Houston et l’électricité nécessaire est fournie par des chutes d’eau. Le gouvernement a entrepris de fournir l’électricité au public, qui utilise déjà 800 incandescences. Il y en a 600 dans le palais de la reine. Le téléphone s’est développé à pas de géant. La Compagnie de Honolulu n’a pas moins de 1200 abonnés. Il y a, en outre, dans l’archipel, deux autres compagnies téléphoniques et un certain nombre de téléphones privés sur les plantations.
- Afin d’éviter l’action de l’air marin on emploie partout non pas des fils galvanisés, mais des fils de cuivre.
- M; Alexandre Mac Adie vient de recommencer à l’observa-vatoire de Blue-Hill les expériences faites par Benjamin Franklin avec son cerf-volant électrique. Mais l’opérateur de 1891 ne s’est pas contenté de faire des expériences quand
- l’atmosphère est troublée par des nuages. Il a opéré par un ciel serein.
- On sait que dans de semblables circonstances la tension électrique de l’air va toujours en augmentant, ce fait a été constaté de nouveau. De plus, il a été prouvé que l’augmentation de tension est toujours régulière. Elle l’est même tellement que les mouvements de l’aiguille peuvent permettre de se faire une idée de l’élévation à laquelle le cerf-volant parvient.
- Il est à regretter que l’on n’ait pas repris ces expériences soit avec un ballon captif, soit avec la combinaison proposée d’un ballon et d’un cerf-volant, car ce mode d’exploration des variations de la tension avec la hauteur est excessivement instructif. 11 n’est pas sans danger si l’on ne prend pas toutes les précautions nécessaires.
- Éclairage Électrique
- Le doyen de l’église dé Saint-Paul ne doit pas être satisfait, car, malgré son opposition, le nombre des temples an-glicarfs où l’éclairage électrique s’introduit augmente de jour en jour. L’église de Saint-Jean, à Newcastle, s’est abonnée à la compagnie du voisinage, et l’inauguration de 22 lampes à incandescence a eu lieu le jeudi 1" septembre à 3 heures de l’après-midi. L’église absorbe à elle seule un courant d’environ 80 ampères.
- La sacristie est changée en laboratoire d’électricité avec ses voltmètres, ses ampèremètres et ses distributeurs de courant. Mais l’effet décoratif est splendide et les lampes électriques fin de siècle admirablement appropriées à l’architecture moyen-âge.
- L’entrepreneur qui a la fourniture de l’éclairage de presque tous les omnibus de Londres a supporté les frais de l’éclairage électrique de 60 voitures pendant une période d’expérience. Les essais sont terminés et le service va être fait dorénavant aux frais des différentes compagnies. On nous écrit que presque toutes sont disposéés à adopter l’éclairage électrique.
- Nous tiendrons nos lecteurs au courant d’une application dont la nécessité se fait impétieusement sentir à Paris, où l’éclairage des voitures publiques est positivement abominable.
- Nous apprenons par les annonces de la Dépêche tunisienne qu’il s’est formé dans la capitale de la Régence uhe agence générale d’une compagnie d’électricité, la Française) pour l’éclairage public et privé, l'installation de dynamos, de moteurs et de stations centrales. Les titulaires de cette agence sont MM.'Vésinier et C'1, ingénieurs civils.
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- On a convoqué à Bradford (Angleterre) un meeting public, des contribuables, pour prendre leur avis sur une résolution du conseil municipal, qui a voté l'introduction de l'éclairage électrique.
- Inutile de dire que la réunion s’est prononcée en faveur de cette mesure intelligente et progressive.
- Si l’on en croit VElectrical Enginec-r, il serait question, en Allemagne, de rendre obligatoire l’emploi de l’éclairage électrique dans les ateliers où Ton emploie une lumière artificielle. Il est certain qu’une mesure de ce genre pourrait très bien se défendre, au point de vue dé l’hygiène, au moins dans les industries où on emploie le travail nocturne. Mais les patrons trouveraient certainement autant de profit que les ouvriers à adopter une mesure aussi sage.
- En effet, il a été reconnu, notoirement à la gare des marchandises de Lyon, que le prix de l’éclairage électrique, alors très cher, était plus que compensé par des économies sur la main-d'œuvre.
- Télégraphie et Téléphonie
- Au nombre des lignes téléphoniques importantes dont l’inauguration est annoncée, nous devons citer celle de Marseille à Aix, et l’extension du réseau parisien à la ville de
- Neuilly, une des localités les plus riches et les plus peuplées
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- des environs de la capitale.
- Les réseaux téléphoniques urbains de Maubeuge (Nord) et Mazamet (Tarn) ont été mis en service le 4 septembre dernier.
- La session de l'Association française pour le progrès des sciences a sa place marquée dans les annales de l'édilité phocéenne. En effet, cette solennité scientifique a coïncidé avec l’inauguration du nouvel Hôtel des Postes et des Télégraphes. L’entrée principale est sur la place Colbert, en face du cours Belzunce. Elle donne accès dans une vaste salle à ciel ouvert, dont le pourtour est occupé par des guichets, sur lesquels six sont affectés au service télégraphique. II y a aussi deux cabines téléphoniques.
- Au premier étage se trouvent les bureaux de la télégraphie, au nombre de trois. L’un est réservé aux câbles nationaux d’Algérie-Tunisie et les deux autres à la télégraphie terrestre. L’un de ces derniers est affecté aux hommes et l’autre aux dames. On trouve dans la salle des hommes 10 Baudot à 24 fils, 30 Hughes et 22 Morse, et dans la salle des femmes 10 Hughes et 42 Morse.
- Au second étage se trouvent les bureaux des câbles étrangers aboutissant à Marseille, ceux de VEasfetn Télégraphe compagnie anglaise de l’Orient, et ceux de la Direct Spa-nishy autre compagnie anglaise.
- Il y a dans l’établissement une machine à vapeur pour envoyer pneumatiquement les lettres et paquets aux quatre
- grands bureaux de quartiers. Cependant l’administration n'a point organisé le service de la lumière électrique. Toutes les salles sont éclairées au gaz, même celles du service de nuit. On a installé 630 becs.
- On ne saurait blâmer trop énergiquement une pareille négligence, surtout sous un climat méridional, et pour une administration qui emploie un grand nombre de jeunes gens des deux sexes. Le personnel télégraphique se compose de 230 personnes, dont 60 dames, sans comprendre les facteurs, au nombre de plus de 60. Le personnel postier est à peu près aussi nombreux.
- L’inauguration de l’hôtel a coïncidé avec l’arrivée de la Charente, retour de sa croisière de réparation du vieux câble d’Alger. Les morceaux défectueux ont été rapportés dans l'état où on les a retirés du fond de la Méditerranée Ms serviront à des expériences scientifiques.
- Les courants téléphoniques ne donnent prise à aucune des. critiques qui jusqu’ici ont empêché d’employer l'électricité dans les mines. Aussi enregistrons-nous sans surprise des nouvelles prouvant que ce genre d’appel si commode tend à se généraliser dans le monde souterrain, où l’on peut si bien apprécier tous ses avantages.
- On nous cite parmi les mines qui en font usage Maries et Nœux (Pas-de-Calais), Blanzy (Saône-et-Loire) et la Ferron-nière (Loire). On étudie un plan pour son application dans les mines d’Anzin. Un ingénieur de la Compagnie dispose même un appareil qui permet aux personnes occupant la cage de communiquer à chaque instant avec l’ingénieur chargé de les faire monter ou descendre.
- On nous signale dans la mine de plomb de Mecherwich en Belgique, une application intéressante : un enregistrement du nombre des berlines apportées à la surface par la cage. Le cadran indiquant l’expédition est dans le bureau de l'administration, et les marques sont faites sur le papier d’un chronographe, de sorte que l’on a un graphique complet et exact des manœuvres à l’accrochage.
- La quantité de minerai enlevée du fond est de 3000 tonnes par jour. La mine est éclairée à l’électricité, et toutes les inventions mécaniques les plus perfectionnées sont employées pour réduire au moindre nombre possible l'effectif des travailleurs, ce qui permet de les rémunérer convenablement et d’éviter ainsi la plaie des grèves.
- ERRATUM. — Dans le dernier numéro, page 91, r* colonne :
- An lien de : K = K0 -h 2C1, lire : K = K0 + aô*
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité ^
- 31, Boulevard des Italiens, Paris !-
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XL.II) SAMEDI 24 OCTOBRE 1891 No 43
- SOMMAIRE. — La soudure électrique; Gustave Richard. — Le platine; E. Andreoli. — L’électricité à l’exposition du travail;
- ,W. de Fonviellc. — Les installations de la Société de Kensington et Knightsbridge ; Frank Géraldy. — Etude sur la Variation de la orce motrice des pile? avec la pression; Henri Gilbault. — Chronique et revue de la presse industrielle : Sur le progrès de la télégraphie et de la téléphonie en Angleterre, par M. W. Preece. — Machine Royle à isoler les câbles. — Compteur Siemens. — Compteur Burrou. — Plombs fusibles Morday. — Avertisseur électrique Kingsland. — Sur les relations entre l’entrefer et la forme des pièces polaires dans les machines dynamos, par M. Ryan. — Revue des travaux récents en électricité : Sur l’amortissement des ondes électriques et la mesure des vibrations stationnaires de Hertz le long des fils, par M. le Dr Jones. — Sur une modification du pont de Wheatstone, par M. Lehfeldt. — Sur la variation apparente de l’équivalent électrochimique du cuiyre, par M. Vanni. — Nécrologie : L’abbé Jean Caselli, par M. W. de Fonvielle. — Faits divers.
- LA S 0|U DURE ÉLECTRIQUE (*)
- La nature exacte des effets produits par la soudure électrique est encore inconnue, mais on ne nie plus aujourd’hui qu’elle ne détermine, dans la plupart des cas, une véritable altération de la structure du métal aux environs de la soudure. Avec l’acier trempé, par exemple, on a constaté une transformation très nette du métal, comme s’il s’était changé en une sorte d’acier brûlé, bien qu’il n’en soit pas ainsi en réalité, puisque, d’après M. Elihu Thomson (z), on aurait constaté cette même altération sur de l’acier soudé électriquement dans une atmosphère neutre d’hydrocarbures.
- En gérieral, la soudure électrique fait, en grande partie, perdre aux métaux la plupart des propriétés acquises par leur travail mécanique : forgeage, laminage, etc., et M. Thomson attribue ce fait à ce que ces métaux, portés aux environs de la soudure à une température plus élevée que toutes celles antérieurement subies, laissent dégager, par une sorte de rochage, des gaz occlus, de l’hydrogène dans le cas du fer, dont le départ les
- (H La Lumière Electrique, 7 mars 1891.
- (*) The practical aspect of Electric Welding. American Ins-titute of Electrical Engineers, 20 mai 1891.
- désagrège et les rend spongieux aux environs de la soudure. En revanche, il se produirait, par l’action électrique, comme une sorte de répulsion périphérique aux environs de la soudure, qui en chasserait les oxydes infusibles et décaperait les surfaces en regard, de manière à faciliter la soudure de métaux et d’alliages primitivement contrariée, sinon tout à fait empêchée par la persistant de ces oxydes. C’est ainsi que les aciers doux se soudent par l’électricité aussi facilement que les meilleurs fers, et sans aucun fondant.
- Dans les anciens appareils de M. Elihu Thomson, les extrémités des barres à souder étaient, comme le savent nos lecteurs, prises dans des mâchoires glissant sur les pôles du transformateur, qu’il fallait alors maintenir tout à fait propres et débarrassées de toute scorie non conductrice.
- Afin d’éviter cette sujétion difficile à remplir dans les torges actives et puissantes, et de rendre l’appareil à la fois plus robuste et plus maniable, M. Thomson a, dans son nouveau type de grande forge, rendu les mâchoires solidaires des pôles du transformateur.
- On reconnaît sur la figure 1, en 4 et en 5 le secondaire et le primaire du transformateur, en 6 son noyau. La lunette en cuivre 13 est fixée à demeure sur l’un des pôles du transformateur, et l’autre lunette peut se fixer au second pôle par
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- des vis 8. Les barres à souder, solidement centrées dans les lunettes mobiles et isolées 18 et i8«, reçoivent le courant des rayons en cuivre 13, serrés par les grippes 17 des lunettes fixes.
- Fig. 1. — Elihu Thomson (1891). Forge à manœuvre hydraulique.
- La soudure s’opère par refoulement, en repoussant la lunette 18 par les cylindres hydrauliques 9, après avoir fixé les lunettes 17 et i8a. On peut en
- Fig. 2 et 3. — Elihu Thomson (1891). Forge à contacts hydrauliques.
- multipliant les mâchoires radiales 13, obtenir une distribution de l’électricité sur les barres meilleure qu’avec les deux paires de mâchoires des appareils précédents, et l’état des surfaces de glissement de la lunette mobile 18 n’a plus aucune influence.
- L’appareil représenté par la figure 2 permet de faire tourner les barres à souder, prises dans des mandrins isolés 10 et 1 o®, et serrées dans les lunettes 7 par des contacts à pistons hydrauliques.
- Fig. 4 à 7. — Elihu Thomson- (1891). Forge à souder les bandes.
- Les lunettes 7 sont fixées par des vis 24, 24^ aux bornes 19 et 19^, isolées l’une de l’autre et reliées au câble 23, 23adu transformateur. La vis 22 per-
- Fig. 11 et 12. — Wood (1890). Ebarbeur finisseur à air comprimé, ensemble et coupe agrandie du distributeur.
- met d’appuyer les barres à souder par rapprochement.
- Pour combattre réchauffement des contacts on les pourvoit d’une circulation d’eau constituée par deux tubes 27 et 26 (fig. 3). Le tube 27 amène au tube 26, dont l’extrémité fermée constitue le
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- contact, l’eau qui l’appuie par sa pression sur le piston 25, et cette eau s’échappe par les ouvertures latérales du tube 26 avec une vitesse réglée par le robinet 30.
- L’appareil représenté par les figures 4 et 5 a pour objet la soudure de bandes 10 qui reçoivent le courant des galets en cuivre 11,12, 13,14, fixés aux mâ-
- choires 1, 2, 3, 4, dont les deux mobiles, 1 et 4, glissent sur les pôles du secondaire 17 au moyen des vis de pression 5 et 6. Les galets d’acier 15 et 16, isolés du transformateur, sont serrés par une vis 9 sur les barres, que le courant échauffe à leur passage suffisamment pour en assurer la soudure ; ces bandes sont tirées au travers des
- Fig. 8 à 10. — Angell (1891). Soudure continue des barres, plan 2-2 et détail d’une mâchoire.
- galets 15 ou 16, ou laminées] par ces galets, animés d’un mouvement de rotation.
- On peut, au lieu de faire traverser les bandes 10 en série par les courants de soudure, les disposer en parallèle comme l’indiquent les figures 6 et 7, qui s’expliquent d'elles-mêmes, où ce sont les galets de pression qui amènent les courants aux barres. Dans les deux cas, le courant traverse les bandes à souder longitudinalement, dans le sens de leur mouvement, de manière à les échauffer avant leur passagejmême entre les galets soudeurs,
- ce qui, d’après M. Thomson, diminuerait beaucoup l’influence refroidissante de ces galets, principalement pour les bandes minces, en permettant de marcher très vite, et avec des intensités beaucoup plus faibles que dans les appareils à courants perpendiculaires aux bandes.
- L’appareil de M. Angell, représenté par les figü-1 res 8 à 10, a pour objet de faciliter la soudure successive de plusieurs barres sans interruption du courant d’une opération à l’autre. On commence
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- par insérer la barre 200, par exemple, entre les mâchoires 62 des quatre leviers 72; puis, une fois cette barre échauffée, on insère 'entre les galets des leviers 70 et 71 la seconde barre 300, qui reçoit ainsi tout le courant et s’échauffe à son tour dès que l’on a retiré la barre 200.
- On peut ainsi faire passer deux séries de barres au travers de l’appareil sans en interrompre jamais le fonctionnement. Ces appareils se fixent par couples aux montants 10 d’une forge électrique. Le courant est amené directement par les câbles 100 et 110 aux quatre leviers 70-71 et à
- frappe égalise le refoulemenl de la soudure W. Les pièces A et B sont pourvues de manches A2 B2, qui permettent de les maintenir à une distance de W limitée par le calibre o 0.
- La distribution de l’air comprimé aux quatre marteaux H s’opère} comme il suit, au moyen des tiroirs pistons CC D D du robinet V, conjugués deux à deux. Dans la position indiquée figure 11 l’air comprimé, amené en D2 par pzpp3, passe, par le conduit K (fig. 15) et la lumière a, à gauche du piston de gauche D, tandis que la face droite de
- Fig. 17. — Wood. Ebarbeur à air comprimé, variante.
- leurs galets 74 ; les prolongements 78 de ces conducteurs amènent, comme l’indique la figure 10, le courant aux masses soudantes 64 des mâchoires 63.
- La soudure par rapprochement et refoulement laisse toujours au joint une bavure.qu’il faut enlever, sinon de toute nécessité, du moins pour assurer à la pièce soudée un aspect convenable. M. Maxwell Wood a récemment proposé d’appliquer à ce travail une ingénieuse variété des outils percuteurs à air comprimé, très répandus aux Etats-Unis dans une foule de travaux qui s’exécutent encore chez nous entièrement à la main.
- L’appareil représenté par les figures 11 à 16 se compose de deux pièces A B, articulées autour du robinet V, qui distribue, par les canaux l et i, l’air comprimé aux quatre pistons H H2, dont la
- l’autre piston D, communique avec l’atmosphère par a!. Les pistons D D se déplacent donc vers la droite, de façon à supprimer l’air comprimé à la gauche du piston C C et à l’admettre à sa droite par le conduit L.
- L’air comprimé renfermé en K et derrière le piston C de gauche s’en échappe alors par K a, et l’ensemble des deux pistons C C se déplace vers la droite jusqu’à ce qu’il fasse communiquer par a' la face gauche du piston C de droite avec la face extérieure droite de D. Ce mouvement, refoulant D D vers la gauche, admet par K l’air comprimé à gauche de C C, qui se déplace vers la gauche, en laissant l’air primitivement admis à sa droite s’échapper par L D a'.
- Comme les canaux K et L communiquent respectivement, par les lumières K2 K0 L2 L3 (fig. 13
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- à 16) avec les canaux i et l, on voit que les faces des pistons H communiquent ainsi simultanément tantôt avec l’admission, tantôt avec l’échappe-
- ment de l'air comprimé; ces pistons frappent ainsi, en même temps, une série de coups très rapides sur la soudure W. Leurs mouvements, ainsi
- Fig. îS. — Wood. Ebarbeur à air comprimé, type horizontal.
- que ceux des distributeurs C et D, peuvent être amortis par des dashpots ou facilités par des ressorts.
- Fig. 19. — Coffin. Soudure sous l’eau.
- Fig. 20, 21 et 22. — Dewey (1891). Forge pour anneaux.
- Le robinet distributeur V est rendu, par les vis (fig. 13) solidaire de l’une des pièces A, de manière que les lumières d’admission de l’air comprimé p2 p3 se ferment par l’ouverture même de la mâchoire A B.
- L'appareil à trois marteaux représenté par la figure 17 n’a pas de charnière et peut s’enfiler sur la soudure W. Le distributeur est fixe; les lumières m et w communiquent avec les conduites l et i, qui débouchent entre les paires de pistons
- Fig. 23 à 27. — Dewey (1S91). Soudure des boîtes.
- C C D D, vis-à-vis desquels les lumières b b remplissent le même but que les lumières K et L du dispositif précédent. Dans la position indiquée, le cliquet A3 immobilise les pistons D,de manière que les marteaux soient écartés de W, et qu’il faille déclencher A3 pour mettre l'outil en mouvement.
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- Dans la disposition représentée en figure 18, la pièce en travail est martelée entre deux enclumes par l’action de deux marteaux à air comprimé
- M M, que l’on rapproche plus ou moins par une visp4 faisant écrou dans les bâtis T des marteaux et des enclumes.
- Fig. 28 à 30. — Fers à souder Zipernowsky (1890).
- L’appareil de M. Coffln, représenté par la figure 19, a pour objet de permettre d’effectuer sous l’eau la soudure électrique de deux barres WW', amenées au contact par un support à vis E, isolé de l’une des prises de courant F. D’après M. Cof-
- fin, l’eau faciliterait la soudure en retardant la formation des oxydes, mais il ne paraît pas évident que l’on obtienne ainsi une économie considérable du courant, ni surtout une soudure plus homogène et plus tenace.
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- La forge de M. Dewey représentée par les j figures 20 à 22 est disposée de manière à faciliter la soudure de cercles ou d’anneaux en fers ronds. Les extrémités à souder sont prises entre la partie fixe B, isolée en a, et la mâchoire mobile A, pressée sur B par la pédale cc'. Le serrage est limité par une vis b et la longueur du recouvrement du joint est déterminée par des calibres d d (fig. 21 ), fixés aux tasseaux eedu bloc réfractaire sur lequel repose la soudure. L’appareil comporte en plus une impédance à noyau lamellaire E destinée à empêcher les courants alternatifs de passer en court circuit par l’anneau à souder. L’anneau E, que l’ori fixe à la hauteur voulue par la vis/, est, afin de laisser passer l’anneau, en deux parties ar-
- Fig. 35- — Riveuse portative Riess (1891).
- ticulées autour d’une charnière qui se ferme par la traction de la pédale c sur la tige i au moment même du serrage des mâchoires A et B.
- Chacun des éléments de la machine multiple à souder les boîtes de M. Dewey se compose (fig. 23 à 25) d’un fer à souder E, de même diamètre que la soudure, Chauffé par un fil intérieur c', et d’une tige m, qui appuie la rondelle à souder. Cette tige, creuse et chargée d’un poids b, porte un disque réfractaire m, autour duquel s’enroule le fil c', et peut monter ét descendre dans le tube D, qui reçoit un mouvement de rotation de la poulie d et entraîne avec lui le fer à souder E. Ainsi que l’indiquent les figures 26 et 27, l’appareil se compose d’une série d’éléments auxquels le courant arrive au travers d’un rhéostat J. Le fonctionnement est le suivant :
- Après avoir soulevé par le levier o les fers à souder et les tiges m, et disposé sous eux les boîtes
- j M, on abaisse les tiges et les fers, auxquels on donne le courant en même temps qu’on les fait tourner au moyen de leurs poulies d et de la transmission 1 H.
- Les fers E sont percés de rainures p pour l’échappement de l’excédent de soudure : l’opération est terminée en quelques tours.
- Dans la variante (fig.|2Ô et 27) le fil soudeur c s’enroule plusieurs fois dans de la brique réfractaire
- Fig. 36, — Riveuse Riess à genou.
- pulvérisée à l’intérieur d’une capsule qui entoure le manchon du tube presseur m et qui touche presque le fer à souder E.
- Enfin rien n’empêche, pour les grandes applications, de rendre le fonctionnement de cet appareil automatique par une disposition analogue à celle de la machine Elibu Thomson décrite à la page 537 de notre numéro, du 14 juin 1890.
- M. Zipernotüsky a récemment proposé plusieurs formes de fers à souder électriques dont les principales sont représentées par les figures 28 à 30. Le charbon L, isolé en J, fait en S, avec la pointe de cuivre du fer à souder, un contactsimple(fig.28 et29)
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- ou multiple (fig.30), mais imparfait, et lui amène ainsi un courant qui s’écoule suivant L, S, H avec une intensité suffisante pour porter au rouge la pointe S. Le contact peut être, comme l’indique la figure 29, réglé en C par une vis T.
- La pointe du fer à souder de M. Carpenter, représentée par la figure 34, est entièrement isolée de la tige par une fourrure d’amiante qui empêche la transmission de la chaleur. La pointe se compose de deux cônes G et D, garnis sur leurs surfaces intérieure et extérieure d’une couche d’amiante isolante, emprisonnant le fil soudeur,
- enroulé sur le cône D, pressé et maintenu dans le cône extérieur G par une vis L Le fer représenté par les figures 31 à 33 est spécialement destiné à la soudure des larges surfaces des boîtes à conserves, etc. 11 se compose d’un bloc de cuivre A, flanqué de deux joues de fer B, serrées par des vis F, isolées de A, sur les fourrures d'amiante DE, les plus minces possible en.D. La pointe du fer G est assujettie sur A par de larges surfaces de contact biseautées de manière à assurer la solidarité de G avec A. La poignée du fer en est séparée par une épaisse fourrure d’amiante qui empêche toute transmission de chaleur. La
- Fig- 37- — Riveuse Riess pour chaudières.
- chaleur développée par le passage du courant dans les résistances C se trouve ainsi presque totalement employée au chauffage du fer A et de sa pointe.
- On a souvent proposé, comme une sorte de complément de la soudure électrique, d’effectuer la rivure à chaud par l’électricité : les appareils représentés par les figures 35 à 37, dus à M. Riess, se présentent honorablement parmi les plus récents.
- .La petite riveuse à la main (fig. 35) a son primaire constitué par un enroulement fin 4, parallèle auxsecondaire, formé d’une barre de cuivre 1,1, cintrée et enfermée comme le primaire, par une case en fonte 7, disposée de manière à pouvoir se suspendre et se manipuler facilement. Les tôles à river une fois serrées entre les extrémités isolées
- de l’enclume 3 et du presseur 16, on abaisse graduellement le marteau 12 sur le rivet, en même temps que l’ondonne graduellement le courant par le rhéostat à induction 23.
- La rivure s’opère par la pression du marteau 12 sur le rivet, que l’électricité porte graduellement à l’incandescence. L’enclume et le marteau sont constamment rafraîchis par des jets d’air dirigés sur eux par les tubes 26.
- Dans l’appareil représenté par la figure 36, l’enclume, isolée du bâti en 30, reçoit la tête du rivet dans un creux de son applique isolante^, et, dans sa masse, l’un des bouts du câble 31, dont l’autre extrémité aboutit au secondaire du transformateur 53, relié par 47 au marteau. L’enclume et le marteau sont rafraichis par des circulations d’eau. Le fonctionnement électrique
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- de cet appareil, commandé par le rhéostat 23, est le même que celui de l’appareil 'précédent, mais le marteau est actionné, au moyen d’un genou 34, par un cylindre à air comprimé ou à vapeur 36, dont le tiroir 40 est mû par une pédale 58.
- La figure 37 représente l’application du sys-
- tème à une grande riveuse pour chaudières, dont l’enclume, isolée du bâti en 84 et 85, est, ainsi que le marteau, mue par la vapeur ou l’air comprimé. On commence par serrer les plaques à river sur l’enclume, en ayant soin de maintenir le marteau levé au moyen du levier 104; puis
- Fig. 38 à 40. — Fonderie électrique de Slawianoff (1890).
- on lâche ce levier, de manière que le ressort 100 appuie le marteau sur la tête du rivet : l’on n’a plus alors qu’à donner le courant et à admettre au cylindre 91 l’air comprimé, qui imprime au .frappeur un mouvement alternatif rapide effectuant vivement la rivure par un martelage énergique et précis.
- Je terminerai cet article par la description de
- deux procédés qui, bien que ne se rapportant pas à la soudure électrique proprement dite, en dérivent presque directement: ce sont les procédés de fonderie électrique de M. Slawianoff et de trempe électrique de M. Riess.
- L’organe essentiel de la fonderie électrique de Slawianoff c.onsiste en une sorte de régulateur représenté par les figures 38 à 40, et dont le levier L, articulé en O et commandé par l’armature k, à
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- galets r, des solénoïdes S, porte un tube d’acier T, que l’on peut assujettir dans la position voulue au moyen d’une pince à vis W. Ce tube est traversé par une tige D, à manette d, terminée par un galet r", dont la rotation permet de faire monter ou descendre l’électrode s entre les galets 2" l" 1'" du porte-électrode xyp fixé à l’extrémité du tube T, et équilibré par le poids Q. L’attraction des solénoïdes S est contrariée par un ressort de rappel R. Le courant amené par le câble a au support isolé A traverse les solénoïdes, l’électrode s, l'arc et le bain fondu.
- Lorsqu’on marche avec deux électrodes, comme en figure 41, on emploie deux régulateurs différen-
- Fig. 41. — Fonderie Slawianoff. Type à deux électrodes.
- tiels A A', ayant chacun quatre solénoïdes : deux à fils fins et deux à gros fils.
- L’amorçage s’opère en tournant à la main la manette d jusqu’à ce que l’électrode s s’approche du bain au point de faire jaillir l’arc, qui se maintient ensuite par le régulateur à mesure qu’il s’allonge avec la fusion des électrodes, que l’on rapproche de temps en temps à la main.
- Dans ce procédé, c’est donc la fusion même des électrodes qui procure la matière du moulage. Sans prétendre poser son appareil en rival des cubilots ordinaires, M. Slawianoff le propose comme apte au coulage rapide de petits objets en toute espèce de métal, principalement en métaux réfractaires, pour la fusion d’alliages faciles à opérer en constituant les électrodes des métaux mêmes de l’alliage.
- La tige T porte, comme on le voit en figure 38, un électrode en charbon r. On s’en sert pour
- doucir les bains de fonte dure obtenus par la fusion d’une électfode de fer s dans un creuset en graphite. La fonte blanche dure qui résulte de cette fusion se transforme en une fonte douce d’autant plus noire et graphiteuse que l’on fait-plus longtemps jaillir l’arc entre le bain fondu et le charbon r.
- On peut utiliser, d’autre part, cette réaction pour
- Fig 42. — Riess (1891). Bac à trempe électrique.
- transformer certaines parties dans des pièces de fonte, ou pour en réparer les fêlures sans avoir à les réparer entièrement.
- On sait combien il est difficile d’obtenir par les
- Fig. 43. — Riess. Détail du cadre.
- procédés ordinaires une trempe ou un recuit identiques pour une série d’objets identiques. On n’arrive presque jamais à les tremper à des températures tout à fait égales, ni à les réunir dans des conditions identiques.
- L’emploi de l’électricité, qui permet dè porter des petits objets: lames de couteaux, fils, etc,, à une température parfaitement réglée, combiné avec celui d’un appareil plongeant ces pièces dans l’eau de trempe aussitôt qu’elles ont acquis la température voulue, présente incontestablement
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- un avantage de principe qui mérite d'attirer l’attention.
- L'appareil de M. Riess représenté par la figure 42 a pour objet la trempe électrique d’une série de lames d’acier, 18, par exemple. Ces lames sont maintenues entre des tasseaux 15 (fig. 43) par la
- pression d’une vis 17, dans un cadre formé de deux côtés isolants 9 et de deux côtés métalliques 8, ajustables le long des montants 3, qui leur amènent le courant au travers du rhéostat 19 permettant de régler très exactement la température des lames.
- Fig. 44 et 45. — Riess. Trempe électrique continue.
- Une fois les lames portées à l’incandescence voulue, on abaisse, par les poignées 12, leur cadre au niveau du bac d'eau ou d’huile de trempage 2, en ne supprimant le courant qu’au moment où les lames pénètrent dans le liquide. Cette rupture
- du courant s’opère automatiquement par l’interposition des isolants 3' dans les montants 3 ; un taquet 3" règle la profondeur de l’immersion.
- Lorsqu’il ne faut tremper que le bord de la lame, comme les dents d’une scie, par exemple, le
- Fig. 48 et 49. — Riess. Trempe électrique des lames de scies.
- recuit s’opère en laissant la partie trempée se réchauffer par la chaleur du restant de la lame, que l’on immerge ensuite tout entière dans le bain, aussitôt que sa teinte en indique le recuit.
- L’appareil représenté par les figures 44 et 45 a pour objet la trempe continue d’un fil ou d’une barre très longs. Ce fil est amené des galets 25, qui peuvent au besoin être des lamineurs, aux brunissoirs 34 qui le dépouillent de ses oxydes, puis aux brosses électriques 28 et 29 qui le por-
- tent à la température voulue, et enfin au canal de trempe3ôdontles parois sont constamment refroidies par une circulation d’eau.
- La température du fil est fonction de l’intensité du courant réglé par un rhéostat 29', de la vitesse des galets 25 et de l’écartement des brosses 28, 29, réglé par une vis 32. Des brosses complémentaires 29' 28' permettent de réchauffer le fil après sa trempe. Une vis 32" permet de rapprocher le plus possible le canal de trempe 36 delà brosse29.
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- Les figures 46 et 47 représentent le détail d’un canal de trempe dont les parois 37, rhobilessurleur support, 35 sont rafraîchies par une circulation d’eau 38 39, et embrassent le fil ou la bande à tremper 26.
- La machine représentée par les figures 48 et 49 est principalement destiné à la trempe électrique des lames de scies à ruban. Le ruban, tiré du dévidoir 100 au bobinoir ioo', traverse d’abord la machine 101 à faire les dents, puis les galets chauffeurs 102 et 103, le contact 112, le canal de trempe 113, et les galets-guides 123.
- Les galets chauffeurs 102 103, qui remplacent
- . Fig. 46 et 47. — Riess. Détail du canal de trempe.
- les brosses de l’appareil précédent, sont pressés sur le ruban par des ressorts 109, qui enlèvent à son passage toute rigidité, et biseautées en 26, pour le libre trajet des dents.
- Le contact 112, en cuivre ou en platine, est placé à l’extrémité des ressorts n 1, disposés de manière à pouvoir rapprocher le plus possible le dernier point de chauffe du canal de trempe, qui peut être rafraîchi simplement par une circulation d’eau, comme dans l'appareil précédent, ou rempli de ferro-cyanure de potassium refroidi, qui procure, comme on le sait, une trempe particulière.
- Gustave Richard.
- LE PLATINE
- Rien que je sache n’a été publié sur les causes réelles du renchérissement extraordinaire du platine en 1889’et 1890, et à présent que le prix de ce métal, sans lequel le champ d'études et d’expériences des chimistes et des électriciens serait si limité, revient peu à peu vers la valeur de janvier 1890, il m’a paru intéressant de rechercher et de déterminer les motifs de cette hausse de 100 pour 100, à laquelle les manufacturiers, les chimistes et les électro-chimistes n’ont pas as-.
- sistésansun véritable serrement de cœur. Quand on a compté, en effet, que le coût d’un appareil électrolytique pour une nouvelle application industrielle de l’électrolyse, par exemple, ne dépasserait pas 5 ou 6000 francs, il est dur de penser que pendant qu’on construisait le modèle de l’appareil, le prix du platine a doublé et qu’il faudra dépenser 10 à 12 000 francs.
- Est-ce un coup de spéculation qui a produit ce bouleversement soudain ? Personne n’en a douté; tout le monde l’a dit et écrit, et cela, sans songer que le marché du platine a toujours été entre quelques mains seulement et toujours les mêmes mains, et que, puisque c’était la première‘!fois qu’un semblable renversement des conditions normales arrivait, il était plus raisonnable de penser que la hausse de ce métal rare était le résultat d’autre chose que d’un simple accaparement.
- Si d’aujourd’hui à demain on découvrait de grands gisements de platine, l’abondance de ce métal modifierait brusquement l’allure des transactions, et, subitement, ou après certaines fluctuations, sa valeur diminuerait dans de très fortes proportions. C’est l’histoire de l’offre et de la demande, et si de 1824 à 1878 le prix du platine s’est élevé, c’est parce que les usages s’en sont multipliés. De même, si après être resté fixe, ce prix venait à prendre un mouvement ascendant à la suite du développement considérable de l’éclairage au moyen de la lampe à incandescence, ou de toute autre application en grand nécessitant une forte consommation de platine, il n’y aurait là-dedans rien que de très légitime et de très rationnel.
- Jetons un coup d’œil sur les lieux de production du platine.
- Le minéralogiste nous dira qu’on a découvert partout des gisements de platine, et qu’il n’est pour ainsi dire pas de pays où il ne puisse nous désigner tel ou tel district dans lequel on en a constaté la présence. Mais nulle part qu’en Russie il n’est l’objet d’une exploitation suivie. Le platine, que Liebig appelait le métal du chimiste, et que nous serions tenté d’appeler le métal de l’électricien, est de fraîche origine. Sa noblesse n’a pas l’antiquité de celle de l’or et de l’argent; elle ne compte même pas assez de quartiers pour remonter aux croisades, car, quoique après d’autres qui en avaient ramassé au Darien au seizième siècle, Ulloa l’ait découvert en 1636, dans la rivière Pinto, on ne l’a véritablement obtenu en quantité
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- suffisante qu’en Russie, plus d'un siècle et demi plus tard, en 1822. On l’a reconnu dans la prp-vince d’Antioquia, dans la Nouvelle-Grenade; sur les hauteurs de la Cordillère, entre la rivière Madellin et la Cauca, dans un filon encaissé dans une roche de grunslein, qui est le prolongement de la syénite porphyrique de Santa Rosa de Osos, où Boussingault avait relevé, le premier, du platine ailleurs que dans des alluvions.
- Les mémoires de Boussingault nous disent que les pays du bas de la province d’Antioquia abondent en platine, que l'or de Santa-Lucia contient plus de 140/ode platine et que, d’après les orpailleurs? du district, -on y rencontre parfois plus de platine que d’or; et c’est encore Boussingault qui nous a dit le premier que le platine peut exister sans accompagner l’or et qu’il a trouvé des gisements de platine sans traces d’or au village de Tado.
- Dans les pépites d’or des rives de l’Approua-gue, dans la Guyane française, on a recueilli des pépites renfermant de l’argent, du cuivre et du platine dans les proportions suivantes:
- Or...'....................... 0,0260
- Argent....................... 0,0263
- Cuivre....................... 0,1294
- Platine...................... 0,0600
- Dans la partie sud-est de Bornéo, les gisements aurifères contiennent une quantité assez forte de platine, mélangé à la serpentine et à un sable de fer magnétique.
- Le nord de la Caroline, le Canada, l’Orégon, le Pérou, le Brésil en renferment; en Californie, des lavages de sable ont laissé de petits grains de platine mélangé d’iridium. Personne n’ignore qu’à Haïti on a recueilli très fréquemment du platine, qui s’y trouve toujours sous forme de grains brillants. Généralement c’est dans les affleurements que se rencontre le platine, et il est à noter que presque jamais on n’en a trouvé de gros morceaux, des poches, ou des agglomérations; pourtant il y a en Russie des pépites pesant plusieurs kilog., et, d’un autre côté, dans les « Transactions de l’Institut de la Nouvelle Zélande», Pond nous apprend qu’il en a été extrait à une profondeur de 5 à 600 pieds dans la mine Queen of Beauty, district de Thames Gold, et que les grains de platine étaient parfaitement ronds, ou en cristaux octaédriques, encaissés dans une roche aurifère, tantôt quartzeuse, tantôt pyriteuse.
- Une importante découverte de platine mêlé à de l’arsenic a été faite, il y a trois ou quatre ans, aux Etats-Unis. L’affaire s’est bornée à la publication de quelques paragraphes dans les journaux.
- L’an dernier, on disait que l’ingénieur Flavio Lo-batoen avait découvert un riche gîte au Mexique; puis le Ballarat Courier annonça qu’en Australie un minerai aurait donné jusqu’à 160 livres de platine par tonne. Cette fois la chose était grave ; elle s’est terminée aux assises. 11 n’y avait pas de platine du tout dans les terrains, qu’un nommé Pound avait réussi à vendre fort cher.
- Tout cela, c’est ce que j’appellerai volontiers la légende du platine; il y en a une petite quantité partout; mais, soit que les mineurs ne sachent pas le distinguer, soit qu’il n’y ait pas pour eux un écoulement immédiat de ce métal, qu’ils ne recueilleraient du reste qu’en proportions minimes, il n’est vraiment exploité d’une façon régulière et industrielle qu’en Russie ; et, quoiqu’on en ait découvert dans le Rhin et dans le Hartz, et que Guey-mard, vers 1846, ait signalé à l’Académie des Sciences, la présence du platine en Savoie, où il l’a trouvé dans du cuivre gris de calcaire métamorphique, et surtout dans l’Isère, au Chapeau, au-dessus de Châtelard, dans la vallée du Drac, où il est mélangé à l’argent, à l’antimoine, l’exploitation du platine ailleurs qu’en Russie n’a presque nulle part dépassé les bornes des laboratoires où on a essayé et analysé les échantillons de minerai ou de sable qui en contiennent.
- 11 n’entre pas dans mes vues de faire ici une étude minéralogique sur les districts où on a constaté l’existence du platine et où il existe véritablement ; mais il importe que j’affirme que c’est bien certainement une erreur que de croire que les Etats-Unis produisent de grandes quantités de platine.
- En 1884, l’extraction s’y était élevée à 150 onces troy (4,665 kil.) de minerai brut valant 3 dollars (15 fr.) l’once (31,103 gr.); c’était 50 onces troy (1,555 kil.) de moins qu’en 1883. Qu’est-ce que cela en comparaison de la production du mercure aux Etats-Unis? Les documents officiels constatent en effet que les Etats-Unis avaient fourni 31913 bouteilles de mercure, pesant chacune 71 1/2 livres (32,400 kil.) et représentant une valeur de 2441.344 dollars (17 206 720 fr.).
- Ce qui prouve bien que l’Amérique consomme du platine et n’en produit presque pas, c’est qu’en
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- 1886-1887 elle en a importé 3863 livres (1730 kil.), d’une valeur de 438516 dollars (2 192580 fr.) et qu’en 1S87-1888, elle en a importé 5335 livres (2321 kil.) de non affiné, qui représentaient 564761 dollars (2823805 fr.).
- D’après un mémoire lu à Stuttgard par Sobo-lesky, en 1834,1e Brésil, la Colombie et Saint-Domingue avaient produit 400 kilog. de minerai de platine en un an; depuis, ce rendement a considérablement diminué, et il est à remarquer qu’on a dit que la Russie à elle seule, alors, en avait produit 1 800 kilog.
- D’après Tegoborsky elle n’en avait produit de 1824 à 1837, que 103 pouds 24 livres (1708 kil.).
- En 1847, production tomba à 18 livres 92 zo-lotniks (7,795 kil.), d’une valeur de 2250 roubles (5625 fr.), mais je n’ai pu avoir de renseignements sur la cause de cette dépression dans le rendement. De 1824 à 1851, la statistique du platine russe montre qu’on en avait tiré 2061 pouds (33717 kil.), dont 1990 (32 556 kil.) de Nijni Ta-gilsk et 32 (523,520 kil.) de Goroblagodat.
- C’est dans legouvernementde Perm (Oural) que se trouve presque exclusivement le platine. 11 y est généralement mélangé avec l’or.
- Les chiffres officiels suivants montrent la progression de la production de ce métal depuis 1875.
- 1876 96 pouds 8 livres = 1 573 kilos 832
- 1877 105 16 1 724 244
- 1878 126 >3 2 066 677
- 1879 .38 10 3 261 770
- 1880 179 36 2 943 164
- 1881 182 10 2 981 610
- 1882 249 11 4 078 ' 640
- 1883 215 33 3 53° 900
- 1884 136 24 2 234 776
- 1883 158 8 2 588 152
- 1 584 pouds 169 livres = 26 984 kilos 865 grammes.
- En chiffres ronds cela atteint 27 tonnes; et c’est tout!
- En 1886, la production a été de 263 pouds, 21 livres et 66 zolotniks (4311,552 kil.).
- La moyenne, si une moyenne avait une valeur dans ces conditions-là, serait de 175 pouds (2863 kil.).
- La production a été de 269 pouds 4 livres (1,412,476 kil.)en 1887; elle esttombéeà 165 pouds (2699,400 kil.) en 1888, ce qui montre une diminution de 103 pouds( 1685,080 kil.). Cela provient
- de ce qu’on a exploité moins de gisements. La quantité de sable lavé n’a été que de 11315440 pouds (185 120608 kil.) au lieu de 17493960 pouds (286619185 kil.) et on n’en a tiré que 1 zolotnik 1/4 (4,31 gr.)au lieu de 3 zolotniks 9 dois (13,20 gr.).
- Pendant bien des années, la moyenne du rendement avait été de 6,93 à 9,30 gr. et certains gisements ont donné jusqu’à 47 gr. par tonne.
- 11 est à remarquer que depuis plus de cinquante ans ce sont les mêmes gîtes qui, dans l’Oural, ont fourni la plus grande quantité du platine dont nous nous servons et qui généralement, mais avec des différences comme rendement, présentent les caractères de l’analyse suivante :
- Platine et traces d’iridium.............. 81,02
- Osmium, iridium et platine insoluble
- dans l’eau régale........................ 3,34
- Argent, traces........................... 3,4
- Cuivre................................... 8,18
- Fer......................................... 8,75
- Chrome...........................I....... 3,13
- Silice...................................... 0,13
- Alumine, magnésie, etc.................... traces.
- Cette analyse est à peu près celle qu’on trouve dans tous les livres, et si je la mentionné, c’est pour déclarer que toutes ces analyses, quelles qu’elles soient, et quel que soit le talent des savants qui les ont faites, sont inexactes, parce qu’elles ont porté sur des échantillons choisis ou spéciaux.
- 11 n’y a d’analyse sérieuse et ayant de la valeur que celle qui a été faite sur le minerai tout venant, sur le minerai qui représente la moyenne d’une mine ou d’un gisement. Or, il faut qu’on sache que si on envisage la question sous ce point de vue, le seul qui soit juste, il n’y a pas de minerai de platine qui contienne 81 0/0 de platine, et que je rendement habituel et moyen n’est que deyô^à 77 0/0.
- La variété qu’on appelle platine blanc est celle qui est la plus riche; elle atteint 81 et 82 0/0. Mais la quantité qu’on en trouve est si minime qu’il faut considérer ce platine comme une rareté et que ce phénomène de 82 0/0 ne fait pas exception à la règle que le maximum de teneur en platine est 75 et 77 0/0.
- 11 n’est donc pas surprenant que la diminution du rendement en platine ait influé sur le prix du platine brut, qui se vendait, dibon, 330 francs la livre (409 gr.) en 1884 en Russie, mais
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- qui dès octobre 1886 était monté à 4700 roubles (11 750 fr.).
- En mars 1887, il ne valait plus que 3600 roubles (9000 fr.) le poud (16,360 kil.).
- En 1886, le kilo de platine coûtait 1300 francs.
- En 1889, on le vendait 1 350 francs; puis, après avoir été stationnaire, il monte graduellement à 1800 francs le kilo.
- En 1890, il commence à 1800 francs et arrive à 3600 francs le kilo.
- Dans beaucoup de pays, il s’est vendu 4000 francs, et comme tous les prix que je cite sont ceux du commerce en gros, il n’y a pas d’exagération à dire que le platine a valu aussi cher et peut-être plus cher que l’or; car ceux qui ont voulu en acheter au détail de petites quantités ont bien certainement dû le payer au poids de l’or et peut-être davantage.
- Si nous regardons maintenant ce qui s’est passé en Amérique,'nous voyons qu’en juillet 1889, il coûtait 8 dollars (40 fr.) l’once (31,103 gr.).
- Six mois après il était monté à 14 dollars (70 fr.) -et il était coté 20 dollars (100 fr.) en octobre 1890, au moment où le cours de l’or était de 20 dollars 70 (103,50 fr.).
- Mais quelle est la valeur des métaux précieux qui accompagnent toujours le platine?
- Elle est considérable, parce que ce sont vraiment des métaux rares et précieux, mais comme ils ne servent pour ainsi dire à rien, il est à peine utile de s'en occuper.
- Le platine, pour beaucoup de personnes, est inattaquable, indestructible. 11 n’y a malheureusement rien d’éternel en ce monde, pas même le platine. Dans les bains électrolytiques, surtout quand il y travaille en présence de chlore et d’oxygène, il se dissout peu à peu. C’est lent, mais au bout d’un certain temps si vous pesez les plaques, vous pourrez constater qu’elles ont sensiblement diminué de poids; gutta cavat lapident.
- Ce n’est pas sans regret que j’ai vu dans certains livres, je ne dirai pas classiques, mais qui ont une certaine réputation même dans le monde savant, que le platine résiste à l’acide sulfurique concentré. La vérité, la voici : l’acide sulfurique à 90 0/0 n’attaque pas le platine, qui s’y comporte comme dans l’eau pure; à 93,4 0/0, le platine donne des signes non équivoques qu’il n’est pas indestructible et quand l’acide est à 97 0/0, l’attaque est excessivement forte.
- Vous n’avez qu’à interroger les industriels qui condensent l’acide sulfurique, et ils vous diront que leurs alambics de 50 à 100 kilog., qui par conséquent ont une valeur considérable, doivent être renouvelés tous les 15 ou 18 ans.
- Jamais il n’y a eu autant de vieux appareils vendus que pendant la période où le platine avait doublé de prix. Beaucoup d’industriels, en effet, se sont empressés de revendre leur vieux matériel, et c’est ainsi que telle installation en platine qui avait coûté 750000 francs a été revendue 500000 francs plus cher, après avoir cependant servi durant bien des années.
- Une autre erreur que je dois dissiper, c’est celle qui a trait à l’affinage du platine en Russie. On le traite, il est vrai, chaque année, à la Monnaie de Pétersbourg pour les besoins du pays, mais cela atteint rarement 30 pouds (490,800 kil.) de platine brut, c’est-à-dire de minerai de platine dont on obtient environ 20 pouds (327,200 kil.) de métal pur. C’est, je crois, depuis 1847, époque à laquelle une maison anglaise acheta toute la monnaie de platine qu’on avait retirée de la circulation, qu’on n’affine presque plus de platine en Russie.. Cette monnaie de platine fut démonétisée par un ukase de 1845, et on a donné pour expliquer cet ukase toutes sortes de motifs; le seul vrai toutefois, c’est que les Russes ne sachant pas bien traiter le platine, la monnaie n’était jamais au même titre; cette monnaie se composait de pièces de 11 roubles et 22 roubles; le gouvernement russe vendit le tout pour une somme ronde d’un million sterling.
- On a déjà pu voir par ce que j’ai dit plus haut que ce n’est pas la demande de platine pour les usages de l’électricité qui a causé l’explosion de grande hausse qui a éclaté; il faut que les électriciens en prennent leur parti, ce ne sont pas encore eux qui sont les meilleurs clients et les plus grands consommateurs de platine, mais cela viendra sans doute.
- Après l’industrie chimique, après les chimistes, qui, dans tous leurs laboratoires, ont besoin de creusets, de cornues, de syphons, de fils, de spatules, d’ustensiles de toutes sortes en platine, c’est le dentiste et le bijoutier qui en consomment le plus. 11 n’y a pas une dent fausse qui ne nécessite l’emploi d’un tout petit peu de platine, seul .ou allié avec l’or ou l’iridium ; ce qu’on appelle le platine au titre est un alliage de 17 à 35 0/0 de platine et de 83 à 65 0/0 d’argent. Chose curieuse,
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- il y a des dentistes qui ne veulent pas de platine et d’or parce que, prétendent-ils, ces deux métaux qui, séparés, résistent à l’oxygène et aux acides, ne leur résistent plus dès qu’ils forment un alliage.
- Le platine vendu aux dentistes représente chaque année plusieurs millions, et celui qui est vendu pour les usages de l’électricité ne représente pas les deux tiers de cette somme : cela prouve qu’il y a plus de fausses dents que de lampes, ce qui n’étonnera personne.
- J’ai vu dans les journaux que chaque lampe de 16 bougies prenait en moyenne 0,39 gr., ce qui fait 31,103 gr. de platine pour 80 lampes, mais je crois cette quantité bien exagérée; en tout cas, il n’est pas de mon ressort de faire la statistique des lampes à incandescence.
- Ce que je sais, c’est qu’une compagnie qui se tenait sur ses gardes ou qui était bien renseignée avait en stock pour : cinq millions de platine quand la hausse survint, et elle y a trouvé son compte; le seul point important à décider, c’est que l’électricité n’a pas eu autant à faire avec la hausse du platine qu’on a bien voulu le dire.
- Les véritables causes, les voici résumées :
- Presque tous les sables platinifères qu’on a traités récemment sont des rebuts, des tailings, comme on dit en langage de mineur d’or, c’est-à-dire des sables qu’on avait laissés de côté aune époque où on épuisait moins bien le minerai.
- D’un autre côté, il faut tenir compte de la hausse du rouble, qui fait que ce qui auparavant représentait en roubles 200 francs qu’on aurait eu à payer en représentait 300 ou 350.
- 11 y a eu aussi un renchérissement des vivres dans l’Oural.
- Ajoutez à ces raisons que c’est des trois gisements de Nijne, Taguilsk, Krestovozdvijensky et Goroblagodat, qui ont depuis plus de soixante ans été le centre de l’exploitation du platine russe, qu’on a encore tiré celui de 1888-1889 et 1890. Ces dépôts sont presque épuisés; au lieu de 85 gîtes, on n’en a travaillé que 69; la quantité de sable a été moindre; le sable était plus pauvre, et enfin, beaucoup d’ouvriers qui travaillaient à l’extraction et au lavage des sables platinifères sont allés s’embaucher comme terrassiers au chemin de fer transsibérien.
- Aujourd’hui, le platine est au prix où il était au commencement de 1890, c’est-à dire à 1800 francs.
- On ne peut rien affirmer à propos du rouble, dont le prix est sujet à varier beaucoup. Mais, ce qui influera énormément sur la hausse du platine, ce n’est pas la valeur du rouble, c’est la famine qui sévit si cruellement dans les districts miniers que l’exploitation de la plupart des gisements platinifères a été suspendue et qu’il est très douteux qu’on la reprenne. S’il y a disette de minerai de platine, il est aisé de prévoir ce qui en résultera, du moins pour le moment et en attendant que la crise se termine.
- L’élan donné à l’industrie de l’éclairage électrique au moyen de lampes à incandescence a certainement contribué pour une part assez importante aux achats de platine qui se sont effectués; mais je crois l’avoir démontré, il ne serait p^s exact d’attribuer ce : renchérissement anormal à l’électricité, c’est- à-dire à l’électrolyse, qui ne consomme pas 50 kilos de platine par an, soit pour le blanchiment, soit pour tout autre emploi ; les lampes à incandescence à elles seules n’auraient pas pu provoquer une demande de platine suffisante pour le faire hausser de 200/0. Mais on prévoit que la lumière électrique va en exiger beaucoup, et puisque les sources ordinaires d’où on le tire sont épuisées, on se. prépare à exploiter d’autres mines qu’on connaît et qu’on gardait en réserve pour le moment où l’extension de l’emploi du platine l’exigerait.
- Le platine sera toujours un métal rare, mais il ne disparaîtra pas et il n’y a pas à craindre que jamais on vienne à en manquer, lors même qu’il en faudrait pour cent millions de lampes incandescentes, et pour alimenter une usine où l’élec-trolyse et l’électrométallurgie seraient appliquées sur une grande échelle.
- E. Andreoli.
- L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION DU TRAVAIL
- Ce qui nous surprendra toujours, c’est que par le temps d’éclairage électrique qui court, après le succès de l’exposition d’électricité de 1881, on organise encore dans le Palais de l’Industrie des expositions sans les éclairer le soir. 11 nous Semble que les hommes d'initiative qui se mettent à la tête de ces entreprises ne connaissent ni les ressources de l’art, ni les habitudes du pu-
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- blic parisien, ni l’histoire de ce qui s’est déjà passé dans le Palais dont ils obtiennent la concession. Cette remarque préjudicielle ayant été faite, nous devons franchement reconnaître que les choses ont bien changé depuis notre première visite : l’électricité joue maintenant un rôle à la fois intéressant et important dans une exposition qui nous paraît fort suivie.
- A peine le visiteur a-t-il franchi les tourniquets qu’il se trouve en présence de deux grands étalages brillamment éclairés et occupant les deux côtés du couloir par lequel on pénètre dans la grande nef. La partie gauche est ornée de tapis de la
- Fig. 1. — Chaudière inexplosible Collet.
- maison Dalsème, splendidement mis en valeur par les 76 incandescences de trois lustres d’un très bon goût. En face se trouve l’exposition de la « Place Clichy », grande maison de nouveautés, un des pionniers de l’éclairage électrique, qui fait tache d’huile auprès de la statue du générai Moncey, et s’étend de proche en proche sur le XVIIe et le XVIIIe arrondissement. Cet éclairage se compose de trois lampes à arc gracieusement entourées d’opales presque translucides, et dont la lumière est heureusement répercutée par une foule de glaces du plus beau tain très habilement dispensées.
- Avant de traverser l’exposition pour visiter les machines à lumière de la maison Monnot, à qui sont dues toutes ces lampes, nous devons nous arrêter à main gauche devant le bronze et les suspensions de la maison Tardieu, qui emploie les ressources artistiques du haut goût parisien pour
- le gaz, l’huile, le pétrole et l’électricité. Les appliques en girandoles et les lustres sont tout à fait réussis, et les incandescences ont fourni des motifs ravissants.
- La salle des machines est au-dessous de l'horloge. Toute la partie située à droite est traversée par l’arbre de transmission, suspendu très élégamment sur de petits pilones en fer. Cet arbre est mis en rotation par la machine à vapeur alimentée par une chaudière inexplosible du système Collet (fig. 1), fournisseur de la force motrice à un grand nombre d’expositions. Mais un certain nombre d’électriciens ont des moteurs spéciaux;
- Fig. 2. — Globe Monnot.
- nous signalerons MM. Weyer et Richemond, qui ont apporté leur turbine à vapeur de 1889, et illuminent un brillant faisceau d’incandescences; à côté se trouve la chaudière Serpolet, à vaporisation instantanée, qui actionne une dynamo de quatre chevaux donnant également un courant remarquable par sa constance. 11 y a ainsi dans diverses parties de la salle des machines, et même au milieu des becs de gaz dits perfectionnés, des machines à gaz, ou à air carburé, qui toutes fonctionnent régulièrement sans trop d’encombrement ni de bruit.
- 11 serait difficile de se prononcer sur le mérite respectif des combinaisons présentées par M. Niel, par M. Levasseur, etc., dans lesquelles figurent à titres divers la compression préalable, la détente prolongée, l’allumage par tube incandescent remplaçant la bobine de Ruhmkorff.
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- . ;.Çhacuij de ces exposants produit un éclairage qqi,permet de juger du produit réel de son système. Mais le mérite de la lumière étant partagé par la dynamo, qui n’est jamais de même modèle, l'appréciation respective est trop délicate pour qu’elle puisse être tentée. vLe$ chaudières Collet sont au nombre de deux accouplées. Comme le montre notre figure, elles sont fort élégantes, faciles à entretenir, tiennent peu de place; elles produisent chacune 1000 kil. de vapeur à l’heure.
- , M, Monnot, qui, comme nous l’avons dit, est chargé de l’éclairage du. couloir d’entrée, a eu l’heureuse idée de créer une spécialité d’éclairage par l'électricité et de chauffage par le gaz. A côté de ses deux dynamos genre Siemens, dont l’une
- Fig. 3. — Pile Vershave.
- trembleur agissant sur la périphérie d’une poulie finement dentée. Le mouvement du trembleur est produit par un courant dérivé.
- On en fait usage pour la démonstration du travail de la mine, où î’on obtient ainsi de très jolies projections et de curieuses illuminations. Un photographe a eu également l’idée ingénieuse d’éclairer d’une façon intéressante des transparents placés au-dessous d’une cascade, dans une espèce de grotte.
- Mais on a eu la malencontreuse idée de se contenter de la lumière du gaz dans quelques expositions payantes fort intéressantes où la clarté fait complètement défaut. C’est ainsi qu’on voit aussi peu clair que possible dans les deux petites
- Fig. 4. — Courbe indiquant le débit normal de la pile Vershave.
- ne consomme pas moins de 14 chevaux, se trouve l’installation de M. Bardon, qui allume les lampes à arc éclairant la dégustation. On ne peut pas estimer à moins de 7 à 800 ampères le courant distribué ainsi dans différentes parties de l'édifice pendant la journée.
- Le globe que nous représentons figure 2 appartient au système Monnot. 11 possède l’avantage de s’écarter par un mouvement de glissière qui permet de changer les charbons avec une grande simplicité.
- Placé tout entier dans la partie supérieure de la lampe, le mécanisme n’a qu'une très faible élévation, ce qui permet de rapprocher extrêmement le point lumineux du plafond. La fixité en est obtenue à l’aide d’un tambour sur lequel s’enroule le fil rendant les deux charbons solidaires, comme dans le système Archereau. .
- L’allumage est donné par un électro-aimant dans lequel passe le courant, et le réglage par un.
- ! salles où sont réunis de fort curieux objets ve-‘ nant du Gabon.
- i Le transport de la force motrice brille par son ; absence, ce qui est une lacune grave à une épo-; que où tous les électriciens se préoccupent de | cette grande question.
- i La maison Cail a bien envoyé une usine com? plète fort remarquable où figure un transport de ’ force, mais la génératrice étant à deux mètres de ? la réceptrice, la démonstration est à peine ébau-? chée.
- L’omission est d’autant moins excusable, que ; c’est au Palais de l’Industrie que MM. Marcel De-; prez et Carpentier ont fait les premiers essais de ce genre, lors de la grande exposition d’électricité en 1881.
- Nous avons vu dans la grande nef une vitrine : élégante consacrée à la pile Vershave fils (fig. 3)/ qui entretient une lampe à incandescence de sept; bougies et fait de temps en temps marcher une
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- machine à coudre. L’inventeur annonce une durée de plusieurs centaines d’heures. 11 produit à l’appui de son assertion la photographie d’un diagramme obtenu au laboratoire central de la Société internationale des électriciens (fig. 4), mais il ne donne pas la composition de son liquide dépolarisant.
- En fait de machines travaillant par l’électricité, nous n’avons vu que le monte-escalier de M. Amict, ascenseur économique obtenu par la mise en marche d’une chaîne sans fin remorquant un fauteuil le long d’une rampe double. Le système est très simple et fonctionne d’une façon satisfaisante, malgré le défaut de solidité de l’échafaudage auquel il est attaché. 11 est si simple à manœuvrer qu'on peut le mettre entre les mains d’un enfant. L’inventeur l’a pourvu d’un frein automatique pour l’arrêter instantanément en cas de rupture de la chaîne remorquante. L’inventeur évalue à un centime les frais de la montée de chaque étage.
- Nous avons encore remarqué dans la galerie des * machines une série très soignée d’appareils électriques perfectionnés construits en cuivre rouge et jaune laqué par M. Guillaud. Les divers objets, de forme gracieuse, conservent indéfiniment leur brillant. Pour leur entretien, il suffit simplement de les frotter très légèrement à la peau une ou deux fois par an. Dans aucun cas on n’est obligé pour leur rendre leur lustre de se servir de poudres ou de pâtes.
- 11 y a plusieurs contrôleurs de consommation parmi lesquels celui de M. Maxime Laille, dont nous indiquerons en peu de mots le fonctionnement.
- Le principe de l’appareil consiste à intercaler automatiquement dans le circuit une résistance additionnelle dès que l'intensité dépasse un maximum et à la retirer dès que le courant est revenu au régime prévu.
- On y trouve aussi la pile Bloc, pour éclairage électrique intermittent, et la pile Crosse, marchant au bichromate de soude et à électrodes de plomb. L’électrode de charbon est remplacée par une sorte de sac à minces parois tout en plomb, perforé d’un nombre suffisant de trous pour assurer la circulation du liquide et rempli de granules de charbon de cornue.
- Une lame de plomb soudée par fusion aux parois du sac constitue un rhéophore indestructible;
- à son extrémité est fixée une borne serre-fil. Au centre se trouve le vase poreux garni d'e^u acidulée.
- M. Radiguet a disposé dans la grande nef unè exposition complète de toute la petite mécanique électrique.
- Mais une description dépasserait trop les limites dont nous disposons pour que nous la puissions ébaucher.
- Nous avons remarqué avec plaisir l’absence des sonneries électriques, qui sont généralement incommodes dans toutes les expositions. Mais c’iest avec regret que nous n’avons rien vu qui rappelât l’administration des Postes et Télégraphes. Le ministère ne dérogerait pas, en se donnant quelque mal pour populariser l’usage du téléphone, dont la grande masse de la population ignore encore l'usage. Certainement, l’ancienne compagnie aurait montré plus de zèle. Nous n’avons pas non plus trouvé d’auditions du théâtrophone? Nous aimons à croire que c’est parce que nous avons mal cherché.
- En revanche, nous avons rencontré un équivalent des chaînes Pulvermacher. Cet appareil qui n’a de nouveau que la forme, et dont dans le temps on a fait tant de bruit, serait, d’après les promesses du prospectus, une panacée universelle.
- W. de Fonvielle.
- LES INSTALLATIONS
- DE LA
- SOCIÉTÉ DE KENSINGTON ET KN1GHTSBR1DGE
- Nous avons décrit les installations de la Société de Chelsea(’) comme un exemple de l’emploi généralisé de l’automaticité ; il sera intéressant de mettre en regard une installation voisine qui, bien que fondée également sur l’usage des accumulateurs, procède par des moyens et fait usage d’organes tout à fait différents.
- L’entreprise d’éclairage de Kensington est l’une des plus anciennes, sinon la plus ancienne de Londres; la distribution par courants alternatifs, système Ferranti, qui avait son centre à Grosve- (*)
- (*) Ja Lumière Electrique du 10 octobre 1891, p. 51.
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- nor Gallery et qui maintenant a sont point central dans la remarquable usine de Deptford, est la seule qui soit née à la même époque.
- On ne doit pas s’attendre à trouver dans cette installation des organes inconnus et nouveaux; on verra, au contraire, que les appareils employés
- dans les stations de Kensington ont été depuis reproduits dans diverses installations, auxquelles ils ont fourni, sinon des modèles, au moins des inspirations.
- Le système repose sur l'emploi des accumulateurs comme réservoir employés simultanément
- avec les machines, ou plus généralement lorsque celles-ci ne travaillent pas. Ils ne sont donc pas, comme à Chelsea, l’organe fondamental de la distribution, mais ils en sont une partie essentielle.
- Avant de venir à la description des stations, nous'donnerons d’abord quelques détails sur la canalisation. A l’origine on desservait seulement l’îlot de maisons dans lequel se trouve la station de Kensington-Court; c’est même la possibilité
- d’agir ainsi qui a déterminé M. Crompton à créer cette entreprise. Lorsqu’on obtint la permission d’en sortir, et qu’on voulut faire choix d’un système de distribution, M. Crompton avait réalisé à Vienne, avec la collaboration scientifique de M. Monnier, un éclairage électrique au moyen d’accumulateurs, et il avait employé un système de caniveaux en béton avec conducteurs nus sur isolateurs en porcelaine; il appliqua naturellement
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- Fig. 2. — Usine de « Kensington-Court ». Tableau de distribution.
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- Je même système à Londres. On essaya plusieurs formes de conducteurs : les câbles ordinaires, les barres de cuivre posées de champ; on se décida pour des bandes posées à plat.
- On comptait pouvoir, après exécution du caniveau, augmenter la section d’un conducteur sans rouvrir les fouilles, en faisant courir à l’intérieur du conduit un chariot déroulant une bande de cuivre qui viendrait se superposer, à la bande déjà en place. Ce procédé à été décrit déjà dans notre journal; je ne sais s’il a jamais été appliqué, je suis porté à en douter; il ne pourrait l’être, et encore avec difficulté, que dans les parties du caniveau suffisamment rectilignes et bien régulières; or il s'en rencontre très peu de telles, surtout à Londres dans la région de Kensington-Court.
- 11 y eut, en effet, beaucoup de difficultés à l’installation des caniveaux. Les trottoirs sont, à Londres, très fréquemment excavés et servent de couverture à des chambres formant généralement magasin à charbon pour la maison située en face; l’épaisseur du trottoir est donc très petite; pour peu qu’il s’y trouve une conduite d’eau ou de gaz, l’espace libre est extrêmement réduit. 11 faut interrompre le caniveau et se glisser comme on peut avec des câbles isolés, des fourreaux, et tous les moyens que les circonstances imposent : les mêmes difficultés se sont rencontrées à Paris, mais, je pense, sur une proportion bien moins grande qu’à Londres. On arriva à constituer une distribution d’une isolation bien convenable, et ce système, qui offre de précieuses garanties de sécurité, fit preuve des bonnes qualités qu’on lui a retrouvées ensuite à Paris.
- Nous remarquerons que la distribution est faite avec le système à trois fils; si mes souvenirs sont exacts, on avait commencé avec deux lorsqu’il s’agissait seulement de l’îlot; on modifia le système lorsqu’il fallut s’étendre au loin, i Les stations sont au nombre de trois, deux renfermant des appareils générateurs, celle de Chapel-Place et celle de Kensington-Court, une renfermant seulement des accumulateurs située à « Queensgate Terrace Mews ».
- Comme station génératrice, nous parlerons seulement de la station de Kensington, celle de Chapèl-Place étant tout à fait analogue et moins importante.
- La puissance est fournie dans la station deKen-sington-court par trois machines Willans et Robinson compound, type pilon, donnant 86 chevaux
- chacune à 450 tours et quatre autres des mêmes fabricants donnant chacune 200 chevaux à 350 tours par minute. Les dynamos, du système Crompton, sont au nombre de sept, trois donnant 500 ampères sous 100 volts, quatre fournissant 500 ampères sous 200 volts. Elles peuvent d’ailleurs monter respectivement jusqu’à 140 et 250 volts pour la charge des accumulateurs, avec réduction proportionnelle de l’intensité. Toutes les dynamos sont directement couplées avec les moteurs et posées sur les mêmes plaques de fondation. i
- Ces machines sont placées au rez-de-chaussée du bâtiment. Au premier étage sont les accumulateurs; on a disposé des chambres à carrelage étanche inattaquable aux acides; les accumulateurs y sont rangés dans des châssis, ainsi que cela est représenté figure 1. Une petite plateforme courant sur deux rails permet de visiter et de manier les éléments placés dans les rangées supérieures.
- Le tableau de distribution de l’usine est représenté figure 2, il se compose de quatorze panneaux; notre figure en montre un peu plus de la moitié. Les deux panneaux représentés à droite appartiennent aux machines à basse tension^ quand les commutateurs sont dans la position indiquée, les deux machines sont en quantité sur l’un des ponts du système à trois fils; si les commutateurs sont sur les contacts d’en bas, elles sont en quantité sur l'autre pont; si les commutateurs sont l'un en haut l’autre en bas, les machines sont en série et placées l’une sur un pont, l’autre sur l’autre. Les commutateurs placés au bas de ces panneaux mettent ces machines sur leS accumulateurs, soit sur les batteries de l’usine, soit sur les batteries des autres stations.
- Le panneau suivant, qui est le sixième à partir de la gauche de la figure, porte une série deco.ni-tacts placés en ligne verticale; ils sont reliés aujc éléments extrêmes de la batterie et forment un réducteur destiné à introduire ces éléments eh ligne ou bien à les retirer selon les tensions nécessaires; pour cela ces contacts portent un chariot glissant conduit par un levier : ce mécanisme ^ été supposé enlevé sur la figure, afin de ne pas l’encombrer; on le verra sur la figure 3. qui représente le tableau de la station de « Queensgate Terrace Mews», dans les deux panneaux situés au fond. Le fonctionnement de ces réducteurs e|3t semblable à celui des appareils analogues emj-
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- ployés par la société d’éclairage à Paris, bien que dans ces derniers le contact glissant soit conduit par une vis.
- Le panneau suivant sert au réglage des batteries pendant la journée à l’aide de contacts spéciaux.
- Les trois panneaux 2, 3, 4, à partir de la gauche de la figure sont semblables, ils sont reliés à haute tension aux dynamos; en bas ils portent les contacts du rhéostat régulateurde champ magnétique, à côté est un coupe-circuit automatique, composé d’un électro-aimant dont l’armature ferme le circuit lorsqu’elle est attirée et l’ouvre en tombant lorsque le courant s’abaisse au-dessous d’une certaine limite; cette limite est déterminée par le poids de l’armature, qui peut être réglé.
- Le fonctionnement de ces appareils est trop connu pour qu’il soit utile d’y insister.
- Dans le haut des panneaux sont les plombs fusibles allant aux feeders ; les voltmètres sont reliés aux fils de contrôle aboutissant aux points où les feeders rejoignent le réseau général de distribution.
- Le premier panneau permet de régler certains feeders indépendamment des autres en y introduisant des résistances. On donne au tableau une ordonnance générale telle que le côté de gauche des panneaux appartienne au conducteur négatif, leur côté droit au conducteur positif, le milieu au troisième conducteur ou compensateur.
- Le premier étage renferme avec les accumulateurs la chambre des appareils d’expériences et de mesures précises.
- La station de « Queensgate Terrace Mews » n’a pas de machines génératrices ; elle ne renferme que des accumulateurs qui sont chargés de la station de Kensington-Court. Son tableau de combinaison, représenté figure 3, est donc un peu différent du précédent; toutefois il repose sur les mêmes principes. Nous avons déjà appelé l’attention sur les deux réducteurs de batteries placés sur les panneaux du fond ; les autres donnent les communications avec les feeders, chacun d’eux porte simplement les interrupteurs, les plombs fusibles et le voltmètre nécessaires, il n’y a pas de réglage spécial.
- Telle est la combinaison fort simple adoptée dans ceS stations. Je répète que cette installation, dont l’origine remonte à quatre années environ, ne présente ni procédés ni organes nouveaux; on | pourrait presque la trouver un peu arriérée, tant I
- le mouvements de l'industrie électrique est rapide. On y retrouve les lignes principales des installations faites par la Société d’éclairage et de force à Paris ; toutefois cette dernière a modifié profondément le système en faisant des accumulateurs non seulement le succédané des machines pendant l'arrêt, mais encore leur aide pendant le service et surtout l’organe régulateur principal de la distribution.
- Ce qu’il faut retenir du système de Kensington et ce qui le caractérise, c’est la simplicité des moyens et des organes employés; ses auteurs ont préféré demander à la surveillance et à l’action directe des agents ce que le système de Chelsea a voulu obtenir par l’action presque unique d’appareils automatiques ; on pourrait même penser qu’à Kensington on a peut-être trop systématiquement refusé d’employer les admirables qualités de l’électricité comme agent avertisseur.
- Cependant, s’il fallait choisir entre les deux tendances, je conclurais sans hésiter en faveur de la rassurante et robuste simplicité du système que je viens de décrire rapidement.
- Frank Géraldy.
- ÉTUDE SUR LA VARIATION
- DE LA
- FORCE ELECTROMOTRICE DES PILES
- AVEC LA PRESSION (])
- TROISIÈME PARTIE
- Etude des piles à éléments galeux.
- 1. Méthode et disposition expérimentale. — Dans l’étude que nous allons entreprendre, la grande difficulté que l’on rencontre et la précaution constante que l’on doit avoir sont d'opérer sur des piles exemptes de polarisation. En effet, si . l’on opérait sur des piles même légèremént polarisées, lors de la compression il se produirait une dépolarisation due soit à une action mécanique, soit à une dissolution du gaz qui lui donne lieu; mais le résultat certain, constant, de ce fait serait une variation accidentelle de la force électromotrice
- (>) La Lumière Electrique du iO octobre 1891, p. 63.
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- qui viendrait se superposer aux variations normales et les modifier, si ce n’est même les masquer complètement. En outre, comme nous avons eu déjà occasion de le dire, la théorie de M. Helm-holtz, dont nous vérifions une des conséquences, ne s’applique qu’à des éléments réversibles, par conséquent qu’à des piles parfaitement dénuées de polarisation.
- En opérant par la première méthode signalée lors de l’étude des piles à éléments solides ou liquides, on obtiendrait de bons résultats si l’isolement était parfait; c’est le cas qui se présente, comme nous le verrons plus tard, dans l’étude de l’élément Volta pour des pressions comprises entre 1 et 3 atmosphères, où les appareils sont tout en verre, où la pile est parfaitement isolée et où le mode de mesure lui-même ne produit aucune polarisation. Mais dans le cas des mesures relatives aux piles à dégagement gazeux aux hautes pressions pour l’étude desquelles on est obligé d’employer l’appareil de compression de M. Cailletet, l'isolement des conducteurs qui traversent la douille de l’appareil et l’isolement de l’huile qui entoure la pile ne sont plus assez parfaits ; en outre les tâtonnements nécessaires aux mesures produisent des polarisations et j’ai été obligé dans ce cas d’avoir recours à une méthode spéciale de mesure.
- En principe, la méthode employée pour éviter la polarisation consiste à placer avant toute mesure et pendant un temps excessivement court la pile en expérience en opposition avec une autre pile plus forte qu’elle et dont la force électromotrice capable d’électrolyser l’eau acidulée est de 1,80 volt. Cette mise en opposition détruit la polarisation de l’élément d’étude, dont on mesure alors immédiatement la force électromotrice. La mise en opposition, qui ne doit dùrer qu’un temps très court, et la mesure qui doit se faire immédiatement après sont réglées par un commutateur vibrant qui, ainsi que les parties essentielles employées, sont représentés schématiquement parla figure 8.
- Sur cette figure nous voyons en MO AB un électro-aimant et son armature montée comme celle d’une sonnerie électrique, de façon à former un interrupteur vibrant. L’armature mobile de cet électro-aimant est munie d’une tige d’ivoire A B portant deux pièces d’argent A et B émergeant de part et d’autre de leur monture et destinées à former des contacts avec,quatre vis placées vis-à-vis
- et terminées également par des contacts d’argent. Les deux pièces A et B, qui sont d’ailleurs, par suite de la construction, parfaitement isolées l’une de l’autre, sont mises, par l’intermédiaire de fils de cuivre très fins et très flexibles, en communication respectivement avec les pôles de la pile en expérience.
- Supposons que lors d’une vibration l’armature de l’électro-aimant s’infiéchisse à droite et que les contact A et B soient en communication avec les vis a' b', alors, comme nous le montre la figure, la pile P fait partie du circuit Cl J qui comprend un électromètre capillaire de M. Lippmann et une portion IJ prise sur une boîte de résistance faisant partie d’un autre circuit comprenant deux piles E"
- et fonctionnant comme rhéostat. C’est-à-dire que nous retrouvons là les éléments nécessaires à la mesure d’une force électromotrice parla méthode d’opposition de Poggendorff. D’autre part, si nous supposons que la lame A B continuant à vibrer vienne se mettre au contact des vis a et b, les pôles de la pile P sont dans ce cas mis en communication avec les points S et T d’un circuit dans lequel sont placés deux éléments Daniell, de façon qu’entre ces deux points existe la force électromotrice de 1,8 volt nécessaire à la dépolarisation. Dans le circuit dérivé S£æT est placée une boîte de résistance R que l’on règle de façon à éviter une action trop énergique et une polarisation en sens inverse.
- Nous voyons donc que pendant la moitié du temps d’une vibration du commutateur, la pile est mise en opposition avec une force électromotrice suffisante pour la dépolariser, puis qu’immédia-
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- tement ensuite, pendant l’autre moitié de la vibration, elle est placée dans un circuit tel qu’on puisse en mesurer la force électromotrice. 11 est bon de remarquer que pendant la dépolarisation de la pile, lorsque AB est au contact de ab, il ne peut passer aucun courant dans l’électromètre, même lorsque la mesure n’est pas faite. On peut donc, après avoir mis le commutateur en marche, enlever le contact de l’électromètre et déplacer le j point I sur la boîte de résistance jusqu’à ce que l’électromètre revienne au zéro, c’est-à-dire reste à la même place, soit qu’on mette, soit qu’on enlève le contact qui existe entre les deux mercu-res. En faisant les mesures de cette façon on remarque que dans les mêmes conditions la force électromotrice de la pile d’étude P augmente d’abord pour passer par un maximum puis diminuer; c’est cette valeur maxima qui est la force électromotrice vraie et qu’il faut saisir soit sous la pression ordinaire, soit pour les différentes pressions sous lesquelles on opère.
- 11 est bien évident, et il est à peine besoin de le dire ici, qu’il faut que les contacts entre les vis ab, a! b' et les pièces A et B soient parfaits, autrement aucune mesure ne serait possible. On s’assure de ce point en branchant sur lesvisa&etÆ'ô' deux circuits contenant chacun un galvanomètre et en plaçant à la place de P, mais avec les mêmes connexions, une pile constante, un Daniell, par exemple, si les contacts sont bons ; quand on fait vibrer la lame O A B dans ces conditions, on voit les deux galvanomètresdévier de mêmes quantités et garder une position constante.
- Dans les chapitres suivants nous allons mettre à profit les méthodes que nous venons de décrire en les appliquant à la mesure de la variation de la force électromotrice des piles dont la réaction est accompagnée d’un dégagement [ou d’une absorption de gaz.
- 11. Etude de l’élément Uolta. — Si la théorie de M. Helmholtz est exacte, pour une même variation de la pression, la variation correspondante de la force électromotrice est beaucoup plus grande dans le voisinage de la pression atmosphérique que pour une forte pression. 11 en résulte que si l’étude des variations aux hautes pressions offre un intérêt, elle en offre un aussi grand dans le voisinage de la pression atmosphérique, puisque pour une variation de la pression relativement très petite on peut avoir des variations de la force élec-
- tromotrice assez grandes pour être mesurées* exactement. J’ai donc commencé par faire des expériences dans le voisinage de la pression ordi naire.
- \° Expériences dans le vide. — Les expériences dans le vide, que je ne fais que mentionner, ne m’ont donné aucun résultat satisfaisant; la varia-,
- tion observée dans la force électromotrice lorsque la pression varie dépend en effet d’une foule de. circonstances, par exemple du sens dans lequel la pression a varié. En outre, dès qu’un vide partiel est fait au-dessus de la pile, il se dégage des bulles gazeuses sur le zinc qui modifient complètement le fonctionnement de l’élément.
- 20 Expériences faites entre 2 et 3 atmosphères. — Pour ces expériences, j'ai employé un appareil tout en verre ressemblant assez à un tube de Ma- . riotte (fig. 9). La grande branche, qui était placée ‘verticalement vis-à-vis d’une règle divisée, avait :
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- 2,10 m. de long; la petite branche, également ver- ! ticale, n’avait que 0,15 m. Sur la grande branche et latéralement étaient soudés trois petites cuvettes munies de robinets de verre. La petite branche,.avant le montage de l’appareil, est terminéé en A par une pointe effilée; d’autre part, le morceau de zinc pur amalgamé qui doit devenir le pôle négatif de cette pile est soudé à un fil de platine long et fin, qui est lui-même sur une partie .de sa longueur entouré d’un petit tube de verre qu’on y fait adhérer en le fondant; puis la soudure du fil de platine et du zinc-étant recouverte d’une forte couche dé vernis à la gomme laque, on introduit cet ensemble en A dans la petite branche du tube de Mariotte, en s’arrangeant de façon à faire sortir le fil de platine en dehors en le faisant passer par la pointe effilée. J’introduisais ! alors en A de l’eau acidulée par de l’acide sulfurique au 1/10 et bouillie dans le vide, puis du mercure jusqu’à çe que l’eau^acidulée affleurât au voisinage de la pointe effilée; alors, avec un peu de précaution, je donnais un trait de chalumeau à cette partie, de façon à fondre et à fermer l’appareil sur le verre qui entoure le fil de, platine. 11 ne reste ainsi dans l'appareil qu’une bulle d’air insignifiante et n’ayant aucun contact avec le zinc. Quant au mercure versé dans l’appareil, il est en contact avec un fil de platine B soudé dans le verre et constitue le pôle positif de la pile.
- Lorsqu’une telle pile fonctionne, le zinc est dissous par l’acide sulfurique et donne du sulfate de zinc et de l’hydrogène, comme l’indique l’équation suivante :
- Zri + SO3 HO + Hg = Zn OSO3 + Hg + H
- OU
- Zn + SO3 HO = Zn OSO3 + H.
- Dans l'évaluation des volumes des différents corps indiqués par cette formule, nous pouvons négliger la variation de volume due aüx corps solides, c’est-à-dire à la transformation du zinc en sulfate de zinc, vis-à-vis du dégagement gazeux d’hydrogène, qui est considérable. En effet, à la pression normale de 760 millimètres, lors de la dissolution de 1 équivalent de zinc il se dégage 1 gramme d’hydrogène auquel correspond un volume de
- solides est négligeable. Si nous remplaçons dans la formule (13) le volume (Ui —v0) par 11230, nous avons pour la variation de la force élèctro-inotrice avec la pression :
- Ho-E
- ( 1230
- a (p—p,) +
- ?
- L
- JL Po '
- En partant des résultats de M. Amagat (]) sur la compressibilité des. gaz, je suis arrivé pour les valeurs des constantes aux nombres suivants :
- p = 099934, a = 0,0006662,
- en supposante — 1. Donc finalement
- h
- E0 — E =- 0,0009083741 (p — PP) -4- 0,012361 L (25).
- Po
- Or, lors de la première série d’expériences faite àvec le tube décrit précédemment la pression extérieure était de 768 millimètres et la différence de niveau entre les mercures des deux branches de l’appareil de 4 milllimètres; donc la pression initiale dans la branche A,, c’est-à-dire dans la pile, était de 772 millimètres, j’ai alors ajouté successivement dans la grande branche C du mercure de façon à élever le niveau de celui-ci de 100 en 100 millimètres, mais il est nécessaire ici de prendre quelques précautions, de façon à éviter les trépidations; à cet effet, au début des mesures, lorsque le niveau est encore en B, le nouveau mercure qu’on doit ajouter pour augmenter la pression est placé dans la cuvette V ; en ouvrant le robinet R', op règle son arrivée et on le laisse pénétrer jusqu’à ce qu’il affleure au trait voulu ; on fait la mesure et on recommence de la même façon jusqu’à ce que le robinet R’ soit devenu inutile par suite de l’élévation du mercure. On se sert de même de la cuvette V' et du robinet R'. Enfin, on finit de remplir le tube au moyen d’un petit réservoir V" muni d’un long tube capillaire, qui verse le mercure en filet très fin et sans le moindre choc. De même, en faisant l'expérience inverse et en suivant la marche des pressions décroissantes, on a lé soin de vider les cuvettes V" et V, et en ouvrant les robinets R", R', puis R, on enlève les quantités dé mercure voulues.
- Par le fait de l’addition de ces différentelfquan-tités de mercure les pressions ont été en augmen-
- (*) Amagat. Annales de chimie et de physique, t. XIX, vis-à-vis duquel la variation de volume des corps ! p. 34? ; t. XXII> P- 353-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tant régulièrement et sont devenues 872, 972....
- En plaçant ces quantités dans la formule (25) on calcule les diminutions suivantes pour la force électromotrice.
- TABLEAU !
- Pressions en mm. Variations de Différences en
- de mercure la force électromotrice dix-millièmes de volt
- 15, ?» >5,3>
- IOO 13,6
- 200 28,95 12,3
- 3OO 41,25 I 1,2
- 400 500 600 l2,4l 02,76 72,28 10,3 9,5 8,8
- 700 81,12 89,48 Sj 2
- 800 7,7
- 9OO 97,34 7,2
- IOOO >04,54 6,8
- I IOO >>>,34 6,5
- 1200 117,88 6,2
- 1300 124,10 5,9
- I4OO 130,02 5,6
- ' 1500 135,68 5,4 5,2 5
- 1600 141,10
- I7OO 146,27
- 1800 156,06 4,8
- IQOO 4,6
- 2000 160,64
- La dernière colonne de ce tableau contient les différences entre deux nombres consécutifs de la deuxième colonne et représente par conséquent en i/io;oo© de volt la variation qu’éprouve la force électromotrice de la pile à un moment donné, lorsqu’on augmente sa pression de 100 millimètres. Ce sont précisément ces quantités que j’ai mesurées, ou du moins dont j’ai vérifié l’exactitude. J’ai en effet dans ces expériences opéré par la première méthode signalée à l’occasion des piles à éléments solides ; mais, afin d’éviter toute polarisation, après avoir amené l’électromètre au zéro, la pile étant à la pression de 772 millimètres, je relevais le commutateur de façon à isoler la pile, j’augmentais alors sa pression de 100 millimètres puis je modifiais les résistances de façon à ce que, si la théorie était vraie, l’électromètre restât au zéro. Or, il s'est toujours trouvé qu’en abaissant le commutateur après ce réglage l’électromètre restait invariable ; alors qu’on modifiait les résistances autrement que l’indique la théorie, l’élec-tromètre ne restait pas à sa position d’équilibre. La vérification se fait ainsi très facilement au 1/10 000 de volt et montre par conséquent dans toute l’étendue de ces pressions une concordance parfaite de la théorie et de l’expérience.
- 3° Etude de Vélément Uolta aux hautes pressions. — Comme je l'ai déjà dit, j’ai entrepris l’étude de l’élément Volta aux hautes pressions en employant la méthode du commutateur vibrant que j'ai décrit précédemment et en me servant des appareils de M. Cailletét. J’ai fait plusieurs séries d’expériences, soit en suivant la marche des près-, sions ascendantes, soit en suivant celle des pressions descendantes; j’ai toujours, dans les différents cas et dans les différentes déterminations, trouvé des nombres assez concordants, dont les moyennes sont consignées dans le tableau suivant vis-à-vis des valeurs indiquées par le calcul.
- TABLEAU II
- Pressions on atmosphères Variation de la fc en ly 10 0( calculée rce éloctromotrlco 0 do volt obsorvée
- 25 406 410
- 50 496 505
- 75 548 560
- IOO 586 éoo
- 150 641 655
- 200 682 700
- 300 741 770
- 400 786 875
- 5OO 822 900
- 11 se produit encore ici une légère divergence aux hautes pressions, comme si l’hydrogène était dans les conditions de l’expérience encore moins compressible que ne l’indiquent les expériences de M. Amagat.
- Henri Gilbault.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur le progrès de la télégraphie et de la téléphonie en Angleterre, par M. W. Preece.
- Le sujet de la télégraphie m’est particulièrement familier, puisque je suis attaché à ce service depuis plus de quarante ans. Dans ma longue carrière j’ai suivi d’une manière continue tous les progrès réalisés dans cette branche importante de l’industrie électrique.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- En 1852, on employait en Angleterrre le télégraphe à aiguille double de Cooke et de Wheat-stone. Un fil (la moitié du circuit) transmettait en moyenne dix mots par minute. Actuellement, en 1891, un fil transmet six cents mots dans le même espace de temps. A l’époque dont nous parlons, un fil envoyait la moitié d’une dépêche, maintenant le même fil transmet six dépêches à la fois. Les télégrammes coûtaient autrefois un peu plus d’un franc par mot, actuellement ce prix est réduit à cinq centimes.
- Le progrès est dû aux propriétés commerciales du télégraphe ; on peut considérer l’invention du télégraphe comme une des plus importantes des temps modernes.
- Les télégraphes étaient autrefois entre les mains de sociétés privées, mais depuis 1870 ils sont devenus la propriété de l’État.
- Le tableau suivant indique le développement prodigieux du télégraphe depuis cette époque.
- TABLEAU I
- Nombre total des télégrammes délivrés par les bureaux télégraphiques de la Grande-Bretagne et de l'Irlande.
- Nombre dos dépêches
- Année ——.— -——
- Londres Total
- 1870-71 2,863,821 9,850,177
- 1871-72 3,612,772 >2,473,796
- >872-73 4,577>0'5 ‘5,535,780
- '873-74 5,254,547 17,821,530
- '874-75 5,652,033 19,253,120
- 1875-76 6,350,714 20,973,535
- 1876-77 •.... 6,561,930 21,726,143
- '877-78 6,700,504 22,171,867
- '87^-79 8,830,019 24,459,775
- 1870-80 9,854,566 26,547,137
- 1880-81 ",'76,459 29,411,982
- 1881-82 12,071,034 31,345,801
- 1882-83 12,374,707 32,092,026
- 1883-84 12,686,483 32,843,120
- 1884-85 '2,930,376 33,278,459
- Tarif réduit à six pence (60 centimes)
- 1885-86 15,081,433 39,146.283
- 1886-87 18,276,108 30,243,639
- 1887-88 18,872,554 53,403,425
- 1888-89 20,263,539 57,765,347
- 1889-90 21,562,826 62,403,399
- Le succès commercial des télégraphes dépend principalement de$ quatre conditions suivantes :
- i° Des lignes bien construites et qui ne doivent subir aucune interruption;
- 20 On doit disposer d’appareils très perfectionnés, capables de développer toute la capacité des lignes;
- 30 11 faut disposer d’un personnel très capable, ayant de grandes habitudes d’exactitude;
- 40 Les messages doivent être très promptement délivrés.
- En Angleterre les poteaux télégraphiques sont en bois créosoté; ils sont distants d’environ 60 mètres. Ces supports sont assez forts pour résister à la poussée que le vent exerce sur l’ensemble des fils pendant les tempêtes, et pour empêcher les lignes de se mélanger. On emploie le cuivre pour les lignes à longue distance; les isolateurs sont aussi bons qu’il est possible de les trouver. Dans la traversée des grandes villes on se sert de fils recouverts de gutta-percha, et protégés par des tuyaux en fonte enfouis dans le sol.
- L’instrument le plus employé est le sounder. Les dépêches sont reçues par audition et non par la vue. C’est l’instrument le plus expéditif actuellement en usage. Le récepteur Morse peut être rangé parmi les antiquités; on le rejette parce; qu’il est sujet à des erreurs. Le sounder augmente la sécurité de la transmission, parce qu’on est obligé de manipuler avec soin. L’appareil est d’ailleurs très simple, et il est très peu sujet à des dérangements. 11 est toujours amusant d’entendre dire qu’il est utile de conserver une trace écrite de la dépêche pour pouvoir rechercher les erreurs et atteindre le coupable. Les faits sont absolument contraires à cette manière de voir et, on le sait, la logique des faits est irréfutable.
- Le sounder peut être employé en duplex, en quadruplex et en multiplex, et cela sans changer de système.
- Le magnifique appareil de Hughes n’est employé en Angleterre que pour les relations avec le continent. 11 ne possède pas l’élasticité et la simplicité du sounder, et on ne peut pas l’employer pour des transmissions multiples.
- Le tableau 11 contient des données sur la rapidité de transmission avec les différents systèmes employés en Angleterre.
- La vitesse considérable obtenue avec le télégraphe automatique résulte des causes suivantes :
- i° La construction excellente des appareils;
- 2U L’élimination de toutes les causes retardatrices;
- 3° L’introduction des relais.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Une grande amélioration est due à l’introduc- [ tue, d’après moi, l’un des principes les plus tion du condensateur shunté; ce dispositif consti- | importants, et on en reconnaît de plus en plus
- TABLEAU II
- Bureaux Durée heures Nombre d expédiées e dépêches reçues Ensemble Moyenne expédiées par heure reçues t ' ‘ Ensemble Maximum expédiées par heure reçues Maximum total
- WHEATSTONE AUTOMATIQUE
- DUPLEX
- Londres et Jersey 12 773 1,116 ! ,889 64 93 '57 101 3'' 412
- — Lincoln 12 380 ', <55 1,533 3' 96 127 - 53 276 329
- — Henley 12 756 840 1,596 63 70 >33 '39 '37 270
- — Doncâster... 12 479 I ,220 ! ,689 39 101 141 9' 228 3'9
- MULTIPLEX DE BRAS
- Londres et Bristol (6, 2 127 94 22! 63 41 110 95 67 162
- — Birmingham. (6) 4 316 129 445 19 3' 1 10 0° 32 I 22
- -- Hull (4) 4 259 255 514 64 63 128 67 70 '37
- — Liverpool.... (4> 3 248 248 82 82 103 i°3
- .... (4) 3 226 226 15 15 96 96
- QUADRUPLEX
- Londres et Bristol I I 5°5 489 994 45 44 90 79 54 '33
- —- ....... 5 200 '34 340 51 '33 85 56 35 91
- — Liverpool.... 7 249 34 6 . 595 35 39 84 58 • 8° 138
- les avantages. Ce principe a d’abord été utilisé par Helmholtz pour se débarrasser des étincelles dans les bobines d’induction, et par Varley pour faciliter la télégraphie dans des câbles sous-marins; mais il a été réservé à l’Aministration des télégraphes d’Angleterre démontrer comment on peut s’en servir pour se débarrasser de l’inertie électromagnétique. Maxwell a montré, dans son grand ouvrage, que la capacité et la self-induction sont de même nature, mais qu’elles produisent des effets opposés; ôn a constaté toutefois qu’il n’a jamais pensé qu’il fût possible de faire annuler ces effets les uns par les autres.
- Je considère l’introduction du condensateur shunté en télégraphie comme aussi importante que l’introduction des machines compound dans la grande industrie.
- On se sert en Angleterre, avec beaucoup de profit, d’un système de travail par double courant, le courant étant toujours sur la ligne; pour former les caractères de l’alphabet Morse il suffit de renverser le courant. Ceci nous a permis d’abandonner les ressorts antagonistes dans les relais et
- d’augmenter ainsi la sensibilité; par conséquent on peut se servir de plus faibles batteries. La rapidité des transmissions est ainsi augmentée, spécialement sur les lignes souterraines.
- Le succès du service télégraphique dépend de la rapidité et de l’exactitude. Toute la peine que l’on se donne pour maintenir les lignes et les ap-appareils en parfait étal est inutile si les dépêches ne sont pas promptement délivrées. En Angleterre on se sert à cet effet de garçons et on les paye d’après la besogne qu’ils font. Celui qui délivre le plus grand nombre de dépêches est le mieux payé.
- On peut envoyer maintenant un télégramme; d’une localité à une autre et recevoir la réponse dans une demi-heure, si celui qui' reçoit la dépêche réside près d’un bureau télégraphique. Si ce temps est plus long, c’est que la personne à qui, la dépêche est destinée ne se trouvait pas à l’adresse indiquée.
- L’influence de cette rapidité de transmission est considérable sur l’augmentation du nombre des
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- dépêches comme le montre le tableau 111, qui se rapporte à là ville de Londres. Depuis 1877-1878
- TABLEAU III
- Années
- Nombre de dépêches par année
- 1870
- 1871
- 1872
- 1873
- 1874
- 1875
- 1876
- 1877
- 1878
- 1879
- 1880
- t88t
- 1883
- 1883
- 1884
- 1885
- 1886
- 1887
- 1888
- 1889,
- 1890.
- 242,007 465,878 552,960 683,742 762,065 883,516 1,031,865
- ',095,277 1,244,560 1,319,406 1,464,843 1,623,711 1,708,002
- ',754,764
- 1,804,017 2,171,51e 3,635,432 4,237,020 4,695,057 5,182,414 5,7 >4j 675
- les télégrammes de la presse sont compris dans les chiffres de ce tableau.
- Une comparaison.entre les années finissant le 31 mars 1884-1885 et 1890-1891 donnera ïa meilleure preuve de cette augmentation des communications télégraphiques; la première de ces années termine la période de la taxe à un shilling, la taxe de six pence par dépêche ayant été introduite au mois d’octobre 1885.
- TABLEAU IV
- 1884-85 1890-91 Augmentation 0/0
- Nombre de bureaux 6,027 7,627 26
- Longueur de fils en milles. Nombre total de dépêches (intérieur , extérieur et 155,568 '94,312 25
- . presse) Recettes totales en livres 34,256503 68,622,117 IOO
- sterlings ',755,"9 1,416,690 3«
- Pendant la première année du tarif à six pence (60 centimes) le taux moyen d’une dépêche était de 82 centimes; depuis, ce taux s’est graduellement abaissé; il est actuellement un peu au-dessous de 80 centimes, c’est-à-dire que la
- longueur moyenne de chaque dépêche est un peu au-dessous de 16 mots.
- Le bureau central des télégraphes offre un exemple frappant du développement des communications sous l’influence de la diminution de la taxe. Le tableau V contient quelques données sta-tisques relatives à ce bureau ; remarquons que 50 0/0 des dépêches passent par son intermédiaire.
- TABLEAU V
- 1884-85 1890-91 Augmentation 0/0
- Personnel 2,220 3,453 55
- Appointements en livres st. Nombre de dépêches transmises par le bureau cen- 184,171 322,960 76
- tral 15,877,084 32,537 779 105
- La presse donne lieu en Angleterre à des dépêches extrêmement nombreuses. Pendant l’année finissant le 31 mars dernier on a délivré à la presse 5 003 409 télégrammes, contenant environ 600400000 mots, ce qui fait environ 2000000 de mots par jour.
- Ceci donne une augmentation pour les dix dernières années de 83 0/0, les nombres pour l’année finissant le 31 mars 1881 ayant été respectivement de 2735 042 télégrammes et de 327707407 mots. Le prix dépasse légèrement20 centimes par 100 mots.
- Les tubes pneumatiques forment un système différent du service télégraphiques à Londres et dans d’autres grandes villes.
- Le British pneumatic telegraph System a débuté en 1854 avec un tube simple d’une longueur de 220 yards (200 mètres) posé par M. Latimer Clark, dont j’étais alors l’assistant; ce tube était installé à Londres pour le compte de la Compagnie des télégraphes. Le réseau comprend maintenant, en dehors d’un certain nombre de circuits locaux actionnés par des pompes à main, 141 tubes dans lesquels la pression s’obtient par la vapeur ou par l’air comprimé.
- A Londres on trouve 84 de ces tubes, à Manchester 17, à Liverpool 14, à Birmingham 12, à Glasgow 6, à Dublin 5, à Newcastle 2 et à Brad-ford 1. La longueur totale de ces lignes est de plus de 70 kilomètres, et la puissance développée par les machines, au nombre de 21, est, dans les circonstances normales, de plus de 120 chevaux-
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- vapeur.'Environ Ï20000 messages sont transportés journellement, la durée du transport à travers un tube d’environ600 mètres étant d’un peu plus d’une minute.
- Les tubes qui sont ordinairement employés ont un diamètre intérieur de 2 1/4 pouces (6 centimètres); ils sont en plomb et protégés par des tuyaux en fonte. Ils se développent à partir du bureau central jusqu’aux bureaux’secondaires et sont toujours actionnés de la station centrale, les petits véhicules montants étant poussés par la pression, et les, descendants étant ramenés par le vide. Dans peu de cas les deux véhicules prennent la même voie; en général il y a*deux tubes distincts pour desservir la voie montante et la voie descendante. Le passage des véhicules est réglé par des signaux électriques d’une manière analogue au block-sÿstème des Chemins de fer, les tubes un peu longs sont divisés en sections pourvues de signaux automatiques.
- Téléphonie. — 11 m’est impossible de vous fournir sur la téléphonie des renseignements aussi exacts que ceux que je viens de vous donner à propos de la télégraphie. 11 y a lieu d’être honteux lorsque l’on considère l’état de la téléphonie en Angleterre. Jusqu’ici elle est encore chez nous entre les mains de l’industrie privée, et l’opinion publique ne nous a pas encore engagés à en faire un service administratif. Lorsque nous l’aurons prise en main nous serons probablement bientôt à même de vous raconter une histoire de progrès analogue à celle que je viens de vous rapporter sur la télégraphie. Nous avons toutefois développé la téléphonie au point de vue de la technique et nous avons démontré la possibilité de la téléphonie à longue distance en concourant à l’exécution de la ligne de Londres à Paris. 11 n’existe dans Londres aucun circuit sur lequel la parole soit transmise plus distinctement que sur cette longue ligne. Nous avons pu éliminer petit à petit toutes les causes perturbatrices et le circuit est si parfait qu’on a même pu parler jusqu’à Bruxelles et jusqu’à Marseille.
- C. B.
- Machine Roy le à isoler les câbles.
- Le fonctionnement de cette machine, dont nous empruntons la description à Y American Machinist du ier octobre 1891, est excessivement simple. La
- matière plastique qui doit recouvrir le câblé arrive par une petite trémie à droite dç la vis de refoulement E, qui la repousse, au travers d’un cylindre d’acier C, en une lame annulaire D, autour d’un tube D2, traversé de B en K par le câble à recouvrir.
- L’ajustage D, en acier, peut se changer facilement sans toucher au tube B D2, dont la distance
- à D, c’est-à-dire l’épaisseur de l’espace annulaire ménagé entre D2 et D, peut se régler très exactement par l’écrou k, vissé sur la tête H, et qui entraîne B par sa mâchoire l. Ce tube B, une fois bien ajusté, est rigoureusement maintenu contre la pression de la matière plastique par le serrage des deux garnitures fendues /, pressées par le manchon fileté g.
- Tous ces ajustements peuvent s’opérer pendant la marche de la machine et sans troubler l’alignement du tube.
- La tête H est fixée au corps de l’appareil par quatre boulons de manière que l’on puisse facile-, ment l’orienter pour débiter le câble horizontalement ou verticalement.
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- 11 est essentiel de pouvoir constamment maintenir,la matière au degré de plasticité voulu : on y arrive suivant les cas par une circulation d'eau
- entrant par W ou par une circulation de vapeur admise par S, toutes deux au travers de soupapes de réglage ii, commandées par les petits volants
- <o o>
- Fig. 2. — Machine Royle, détail du mécanisme.
- indiqués en figure.i, et dans les canaux cttb, autour de la vis et dans la tête H.
- Pour le nettoyage, on peut facilement enlever la vis E sans déranger sa roue décommandé, ainsi que la tête H et son plateau A.;
- La machine pèse environ 450 kilogrammes, occupe un carré de 600x950 mm. et peut admettre des ajustages D de 25 mm. de diamètre.
- Compteur Siemens (1890).
- Ce compteur est caractérisé par l’emploi d’un électrodynamomètre à bobines multiples disposées de façon que l’on ne puisse pas en fausser les indications par l’approche d’un aimant.
- La partie mobile de l’électrodynamomètre est constituée par quatre paires de bobines B, calées Sur un axe A, et qui, traversées par une dérivation du courant à mesurer, oscillent, en opposition avec un ressort C, entre les paires de barres de cuivre D, traversées par le courant et qui agissent comme un solénoïde compound. Ainsi que le
- montre la figure 3, ces paires de barres sont alternativement reliées par des douilles métalliques E, puis isolées par des douilles d’ébonite F, de manière que le courant les traverse en zigzag. D’autre part, les bobines B sont disposées de manière que les bobines d’une même paire et celles en regard de deux paires successives soient de polarités contraires; il en résulte que les actions des barres D s’ajoutent sur ces bobines, et que leurs indications ne peuvent pas être faussées par l’approche d’un aimant, dont les perturbations se compenseraient sur les différentes, bobines en raison de l’opposition des pôles en présence.
- La totalisation des mesures est commandée par un mouvement d’horlogerie H, dont la manivelle 1 actionne le levier coudé J Jj par une coulisse. Lorsque la manivelle 1 tourne dans le sens de la flèche (fig. 2), le bras J1 du levier JJt tend un ressort p, lequel entraîne alors le levier courbé K Kl fou autour de l’axe de JJlf jusqu’à sa rencontre avec l’aiguille G, plus ou moins déviée par le courant; puis, 1 continuant à tourner, Jj revient vers la gauche, et son taquet P, appuyant sur Kl
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- ramène le levier K dans sa position primitive. Le
- Fig.'!, 2 et 3. — Compteur Siemens. Elévation, plan, vue par bout des solénoïdes.
- levier K se trouve ainsi, à chaque tour de I, ramené en arrière de la quantité même dont la po-
- sition de l’aiguille G lui a permis de se déplacer en avant pendant le premier demi-tour de 1, et ce mouvement de recul est transmis par le rochet h à la première roue L du compteur, dont les rotations sont ainsi proportionnelles à l’angle décrit par K jusqu’à sa rencontre avec G. Comme, d’autre part, la courbure du bras K est telle que ces angles sont proportionnels à l’énergie du courant en D B, le compteur enregistre bien la somme des travaux électriques mesurés à chaque tour de 1.
- Compteur Burrou (1890).
- L’organe moteur de cet appareil est un solé-noïde A, suspendu en a, traversé à des périodes réglées par une dérivation du courant à mesurer, et oscillant ainsi entre deux bobines fixes B, con-
- Fig. 1. — Compteur Burrou.
- stamment parcourues par ce courant. Le solénoïde A entraîne une lige D, pourvue d’une surface rugueuse d, qui appuie sur le bandage en caoutchouc de la première roue dz du compteur C.
- A chaque interruption du courant en A, une came F, mue par un mécanisme d’horlogerie, relève par le galet e la tige D, de manière qu’elle n’entraîne d% que dans un sens, et, en même temps qu’elle relève D, la tige E lâche en gz le frein G, que son ressort g appuie alors sur dt de manière à
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- en empêcher le retour. Les oscillations de A sont ainsi rigoureusement totalisées par d2.
- Plombs fusibles Morday (1890).
- Ces plombs fusibles, destinés aux courants de hautes tensions, sont composés de fils ou de lames de cuivre minces, enfermés dans des tubes de verre remplis d’une manière pulvérulente non conductrice incombustible, telle que la chaux, le sable, l’amiante, et terminés par des bouchons d’attache en laiton.
- L’effet d’un courant trop intense est de volatiliser le cuivre tellement qu’on n’en trouve quelquefois plus de traces sur les matières non conductrices qui l’entourent, et qui empêchent la formation d’un arc entre les particules volatilisées. On peut ainsi employer, même pour de très hautes tensions, des plombs très courts.
- Avertisseur électrique Kingsland (1891).
- Cet avertisseur se compose essentiellement d’un électro-aimant A (fig. i) relié par les bornes GG!
- Fig. i. — Avertisseur électrique Kingsland.
- au circuit à surveiller, et qui, dès la rupture de ce circuit, lâche son armature C, laquelle, faisant basculer le cliquet D D, dans la position pointillée, déclenche par E E! E2, le mécanisme de la sonnerie avertisseuse F.
- L’horloge A permet d’interrompre à partir d’une certaine heure le fonctionnement de l’appareil. A cet effet, elle déclenche à l’heure voulue le pêne K du verrou lequel laisse alors basculer le levier L D dans la position indiquée en
- pointillé, où il abaisse M dans une position telle que cette butée empêche l’armature C de venir déclencher E lorsqu’elle est lâchée par son électro-aimant.
- Lorsque le circuit avertisseur traverse plusieurs salles et que l’on veut en localiser la rupture ou déterminer à quelle salle se rapporte la sonnerie on le divise en plusieurs sections, comme en figure 2, par exemple, où le circuit traverse les salles a, b, c, d, e, d’une borne de l’électro A à
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- l’autre G! de la pile. S’il se produit une rupture, en d par exemple, il faudra amener l’aiguille Pt de l’indicateur P sur le contact dd, relié au circuit par F en df pour que cette aiguille ferme le circuit par/Pj^G! et sur un électro-aimant S, dont
- Fig, 2. — Avertisseur électrique Kingsland.
- l’armature S', immobilisant alors en S2 l’aiguille P,, indique que l’alarme correspond à la salle d.
- Sur les relations entre l’entrefer et la forme des pièces polaires dans les machines dynamo, par M. Ryan p).
- L’objet du présent mémoire n’est pas tant de traiter ce sujet à un nouveau point de vue que de montrer par de nouvelles expériences l’exactitude des idées et l’utilité des conceptions indiquées par MM. Swinburne et Esson(2) dans leurs
- mémoires de 1890. Avant la publication de ces travaux, on considérait ordinairement l’entrefer d’air comme un mal nécessaire, et on disait que
- Fig. 1
- plus il était petit et mieux cela valait. On avait souvent prétendu que la forme des pièces polaires exerçait une certaine influence sur le fonctionnement des dynamos, mais rien n’avait été précisé quant à la nature et à la cause de cette influence.
- 11 existe une certaine différence d’opinions sur ce qu’il faut entendre par nombre d’ampères-tours. Dans ce qui suit nous adopterons pour ces ampères-tours la définition suivante:
- . , , Nombre de conducteurs repartis sur la surface de 1 armature x Intensité du courant dans l’armature
- Amperes-tours=-------------------------------------—----—j-----r-,---------------------------- —
- v Nombre des pôles
- D’après la figure i, il est évident .que lorsque l'on considère les forces magnétiques qui entrent en jeu dans une dynamo en activité, suivant le chemin oijo, les ampères-tours de l’armature agissent en sens opposé de ceux enroulés sur les électro-aimants inducteurs. Suivant omno tous les ampères-tours de l’armature, excepté ceux situés dans l’angle ge, agissent dans le même sens que l’enroulement des électros, tandis que ceux situés en dehors des angles correspondant au double intervalle polaire agissent en sens opposé, Par conséquent, on trouve, en suivant (*)
- (*) Communication faite à l’Institut des ingénieurs électriciens de New-Yotk, le 32 septembre 1891.
- (2) Ces mémoires lus devant l’Institut des ingénieurs électriciens le 13 et le 20 février 1890, ont été publiés dans La Lainière Electrique, t. XXXV, p. 581 et 627 et t. XXXVI, p. 82, 129 et 181.
- cette direction, que le nombre des ampères-tours ajoutant leur action à celle des inducteurs est égal au nombre total des ampères-tours moins deux fois le nombre des ampères-tours situés dans le double intervalle polaire.
- Suivant la direction 0 klo le nombre actif d’ampères-tours est le nombre d’ampères-tours des électros moins le nombre d’ampères-tours qui se trouvent entre le double intervalle polaire. On peut évaluer, par conséquent, avec une approximation suffisante pour la pratique, la densité magnétique dans l’entrefer, et cela: pour chaque point et chaque valeur de l’excitation. Les ampères-tours situés dans l’angle double correspondant à l’intervalle polaire sont en chaque point opposés à l’action des électros. 11 est évident que les ampères-tours de l’armature qui ne sont pas situés dans cet angle augmenteront l’aimantation
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- dè l’entrefer suivant la direction omno d'une quantité exactement égale à la diminution que l’aimantation éprouve suivant la direction oijo, et cela tant que les extrémités cd des pièces polaires renforcées ne sont pas saturées. Si ces extrémités sont amincies, comme dans les figures 2, 3 et 5, il est possible que la saturation ait lieu. La résistance magnétique augmente alors dans la direction omno\ dans ces conditions, l’augmentation de la densité magnétique dans cette direction n’est plus égale à la diminution dans la direction oijo.
- D’un autre côté, lorsque Les extrémités des pièces polaires affectent la forme indiquée dans les figures 4 et 6, de façon que la saturation ne puisse pas avoir lieu dans la pratique, le courant dans l'armature ne peut produire aucune modifi-
- Fig. 2
- cation dans l’aimantation totale de l’armature, en dehors de celle produite par les ampères-tours situés dans la partie correspondant à l’intervalle polaire. On peut toujours compenser cette action en mettant sur les électros un nombre équivalent de tours en série agissant dans le même sens que les ampères-tours des électros.
- On peut déterminer avec assez d’exactitude l’angle double correspondant à l’intervalle polaire, car avec des pièces polaires étendues légèrement vers le centre, comme sur la figure 7, le diamètre de commutation se trouve, pour toutes les charges, très près de la partie amincie des pièces polaires.
- Les extrémités des pièces polaires sont légèrement reportées vers le centre, de façon que les bobines entrent graduellement dans le champ magnétique sous les extrémités des pièces polaires.
- La force électromotrice développée dans les bobines lorsqu’elles passent sous les pôles ne peut jamais différer beaucoup de celle nécessaire pour renverser le courant dans la bobine lorsqu’elle passe sous le balai. De cette manière, on peut
- maintenir fixe la ligne de commutation dans une dynamo sans produire beaucoup d’étincelles, lorsqu’on emploie des balais en charbon, et cela aussi longtemps que l’armature ne renverse pas le sens de l’aimantation sous les extrémités des pièces polaires.
- En se rapprtant à lafigure 1, on voit que l’aimantation de l’entrefer sous les pièces polaires s’annule lorsque les ampères-tours de l’armature deviennent égaux aux ampères-tours du champ dont la force magnétisante agit entre les pôles dans l’armature. Cette force magnétisante e$t la différence entre le nombre total des ampères-tours des électros et celui nécessaire pour produire l’aimantation des noyaux des électros, d’une face polaire à l’autre.
- Pour obtenir la commutation sans étincelles, il est nécessaire que l’aimantation dans l’entrefer ne
- Fig, 3
- s’annulejamais sous les extrémités des pièces polaires. 11 faut, par conséquent que les ampères-tours des électros soient toujours légèrement en excès sur le nombre maximum de ceux de l’armature. 11 suffit que cet excédent soit suffisant pour assurer un champ toujours positif en a et en b (fig. 1), et assez fort pour renverser le courant dans les bobines dans lesquelles la" commutation a lieu.
- Lorsqu’il s’agit d’obtenir une certaine aimantation dans une armature par l’application d’une force magnétisanted’un nombre donnéd’ampères-tours, il faut disposer une certaine résistance magnétique entre les faces des pièces polaires. La valeur de cette résistance doit être telle que la force magnétisante provenant des électros établisse l’aimantation voulue.
- La meilleure manière d’assurer cette résistance est, dans presque tous les cas, de donner à l’entrefer une certaine largeur. Pour éviter que les noyaux ne s’échauffent, il est avantageux de se servir de fer forgé avec des densités magnétiques relativement faibles. Dans ces conditions on peut négliger la résistance magnétique de l’armature, qui est très petite.
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- La résistance magnétique entre les surfaces polaires est quelquefois assez considérable, soit parce que le noyau d’une armature en forme d’anneau est saturé, soitàcause des dents de l’anneau, lorsque les fils sont placés dans les intervalles; quelquefois ces deux causes agissent ensemble. Ces résistances ajoutées à celles provenant de l'entrefer forment la résistance totale qui se trouve entre les surfaces polaires.
- Les machines de ce genre se sont largement développées par la méthode ancienne et coûteuse ayant pour point de départ l’expérimentation. Cette méthode nous a fourni certains types de machines dans lesquelles les résultats ordinaires ont été obtenus par des moyens assez extraordinaires.
- Prenons le cas d’une machine à anneaux, enroulés dans des entailles, et dont les pièces polaires ont la forme de la figure 2. Une machine de ce
- genre, employée comme dynamo, n’exige pour son excitation et pour produire à une vitesse donnée, une force électromotrice donnée, qu’un nombre d’ampères-tours égal au quart de celui qu’il y a sur son armature à pleine charge.
- Cependant cette machine produit un potentiel assez constant, sous les différentes charges, et cela sans donner beaucoup d’étincelles. La manière dont cette machine agit peut être exposée de la manière suivante :
- Pour produire une force électromotrice constante, il faut que l’aimantation résultante à travers l’armature reste constante quelque, soit la vitesse. A vide un quart des ampères-tours nécessaires aux électros à pleine charge sont fournis par l’enroulement en shunt, et cet enroulement est suffisant pour maintenir la force électromotrice constante, lorsque la machine n’est pas en charge. Pour que l’armature puisse fournir du courant sans renverser l’aimantation sous les extrémités des pièces polaires, il faut ajouter trois fois autant de tours en série que les tours en shunt. L’addition de ces tours en série ne doit pas augmenter
- l’aimantation résultante à travers l’armature, ce qui s’obtient à l’aide des extrémités des pièces polaires. Les parties plus fortes de ces pièces sont saturées même lorsque l’armature ne fournit qu’une partie assez faible du courant normal pour lequel la machine a été construite.
- Pour la plupart des valeurs du courant, les ampères-tours de l’armature tendent alors à diminuer l’aimantation sous les parties amincies des pièces polaires, mais ils ne peuvent pas les augmenter d’une manière correspondante sous les pièces polaires saturées. L’action des ampères-tours en série empêche l’annulation de l’aimanta
- tion sous les extrémités affaiblies des pièces polaires, tandis que les parties saturées de ces pièces empêchent l’augmentation de l’aimantation totale à travers l’armature : on réalise ainsi un potentiel constant.
- La caractéristique IV de la figure 8 a été relevée sur une machine comme celle dont nous venons de parler, construite avec des électros en fonte. Aux essais on a trouvé que la section des noyaux était trop faible, et que ces noyaux se saturaient fortement à .‘pleine charge, tandis qu’ils n’étaient que peu au dessous de leur point de saturation lorsque la machine marchait à vide.
- Ce résultat curieux pour une machine à potentiel constant est dû au fait que les dérivations magnétiques augmentent lorsque les ampères-tours en série deviennent actifs par suite de l'augmenta-
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- tion de la charge. Comme la courbe l’indique, la saturation commence à se faire sentir lorsque la machine fournit un courant d’environ 140 ampères, et il serait impossible, même à l’aide d’un com-
- poundage, d’obtenir avec cette machine un potentiel constant sous différentes charges. On a dans la suite substitué aux noyaux de fonte des noyaux en acier, ce qui ne donna plus lieu à la saturation provenant des dérivations magnétiques. Les extrémités des pièces polaires étaient très amincies, comme l’indique la figure 2. On a obtenu âinsi la caractéristique 111. On a pourvu alors la machine de deux enroulements, l’un en dérivation produisant un nombre d’ampères-tours inférieur à celui qu’indique la courbe 111 pour développer un potentiel de 125 volts, l’autre un enroulement en série tel qu’après cette adjonction le nombre total des ampères-tours pour
- Fig. 7. — (L’échelle se rapporte aux lignes de force dans l’entrefer).
- un courant quelconque est indiqué par la ligne pointillée de la figure 8, courbe 111. C’est sous ces conditions qu’on a essayé la machine comme nous l’avons indiqué plus haut ; la force électromotrice n’a pas varié de plus de 5 0/0 de part et
- d’autre de la moyenne, ce qui donne en tout une, variation de 10 0/0.
- Après cela on a reconstruit presque entièrement, la machine. On a pourvu l’armature d’un noyau beaucoup plus fort; la densité maxima employée était alors de 11 000 lignes par centimètre au lieu de 20 000 dans les essais précédents. On avait en-, levé en outre les dents de l'armature, les fils étant enroulés directement sur sa surface. Les pièces polaires étaient en fonte, leur forme était à peu près celle indiquée sur la figure 3. 11 fallait 10 000 ampères-tours pour obtenir l’aimantation à travers l’entrefer lorsque la machine n'était pas en, charge ; il y avait 8000 ampères-tours sur l’armature lorsque la machine développait sa puissance; normale; il suffisait donc d’ajouter assez d’am-
- 1 1 ,.[
- pères-tours en série pour contrebalancer l’action de l'armature dans l’angle double correspondant à l’intervalle polaire et augmenter la force électromotrice d’une quantité égale à la chute de potentiel due à la résistance de l’armature; on compense ainsi le faible effet dû aux extrémités des pièces polaires qui se saturent pour les forts débits de la machine. 11 faut se rappeler que les dérivations magnétiques qui ont lieu entre les angles opposés nord et sud des pièces polaires, dont l’un est fortement aimanté et l’autre faiblement, jouent un rôle important dans la saturation des extrémités des pièces polaires. 11 est évident que la machine ne peut pas être réglée exactement pour donner un, potentiel constant, à moins que la caractéristique ne soit une ligne droite, comme l’indique la,; courbe 1 de la figure 8.
- On a changé de nouveau ensuite les pôles et on leur a donné la forme de la figure 4; on a ‘
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- obtenu ainsi la caractéristique courbe 1, figure 8 ; on a pu déterminer le nombre des tours pour les deux enroulements correspondant à un réglage très parfait, pour la constance du potentiel. Ces expériences confirment ce que nous avons dit plus haut et montrent combien il est illusoire de diminuer l'entrefer au delà de certaines limites.
- Nous avons montré au commencement comment on peut calculer les densités magnétiques dans l’entrefer pour une aimantation déterminée de l’armature et pour tous les courants qui la tra-versènt. Les résultats des expériences suivantes confirment l’exactitude de cette manière de voir. Les courbes de la figure 9 donnent les valeurs de la densité magnétique de tous les points de l’entrefer pour une machine donnant 125 volts et 80 ampères aux bornes.
- Fig. 9. — A, à vide; B, à pleine charge (les ordonnées représentent des lignes de force dans l’entrefer par centimètre carré).
- Voici les dimensions de cette machine et les résultats des expériences :
- Diamètre des noyaux de l’armature........... 6,25 pouces.
- Longueur — — ......... 12 —
- Diamètre des pièces polaires.................. 7,19 —
- Double entrefer............................... 0,94 —
- Nombre de sections de l’armature............ 50
- — spires par section.................. 2
- Résistance de l’armature...................... 0,06 ohm.
- La forme des pièces polaires est indiquée figure 3.
- Enroulement en shunt : tours................ 6,400
- Courant dans les électros sans charge à .. 125 volts .. 1,48
- — — pleine charge à. 125 volts... 2,10
- Vitesse.................................... 1,600
- Balais en charbon et non en fil.
- La caractéristique présente une forte courbure, ce qui indique que les extrémités des pièces polaires commencent à être saturées. 11 est de plus évident que l'aimantation normale des pièces polaires, ajoutée à la dérivation du magnétisme, qui est plus considérable là que partout ailleurs, produit la saturation dans les extrémités des pièces polaires, même lorsqu’aucun courant ne
- circule dans l’armature. En effet, à pleine charge, il y a sur l’armature 4000 ampères-tours, et il faut ajouter 4000 [ampères-tours en série aux électros, qui produisent 125 volts à vide, pour maintenir la force électromotrice constante. Par conséquent, à pleine charge nous avons le même nombre d’ampères-tours qui agissent à travers les extrémités des pièces polaires que lorsqu'il n’y a pas de charge, et l’aimantation totale n’a été augmentée que de 5 0/0, afin de compenser la résistance des fils de l’armature. Les conditions ne sont cependant pas les mêmes, car il y a une augmentation de 4000 ampères-tours qui produisent de la dérivation magnétique aux extrérnités des pièces polaires; leur aimantation totale est donc augmentée. Cette augmentation de la densité magnétique augmente considérablement la résistance magnétique, d’autant plus que le fer est saturé dès le commencement. C'est pour cette raison que l'aimantation sous les extrémités des pièces polaires diminue, bien que les forces agissantes ne paraissent pas avoir changé. L’aimantation sous les pièces polaires dans l’entrefer est augmentée plus qu’elle n’est diminuée par l’effet de l’augmentation des dérivations magnétiques ; cette augmentation est due à l’effet des 8000 ampères-tours additionnels dans l’armature.
- (A suivre) C. B.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur l'amortissement des ondes électriques et la mesure des vibrations stationnaires de Hertz le long des fils, par M. le Dr Jones (*)•
- Ces expériences préliminaires ont été exécutées à Bonn, sur les conseils de M. Hertz, au sujet des ondes électriques dans les fils. Le premier objet était de trouver une méthode simple permettant de mesurer la perturbation en différents points d’un fil (ou d’un couple de fils). On a trouvé qu’on pouvait faire des mesures en insérant une soudure thermo-électrique très petite dans le circuit en différents points et en notant la déviation d’un galvanomètre de faible résistance sur lequel
- (') The Electrician, 11 septembre 1891.
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- était fermé le couple. La méthode est assez sensible pour mettre en évidence et mesurer des courants excessivement faibles, tels que ceux qui sont produits par les téléphones.
- On appliqua d’abord la méthode à la mesure des perturbations le long d’un couple de fils de 130 mètres de long environ. Une des extrémités de chaque fil était reliée à une plaque secondaire de 40 centimètres de diamètre.
- Dans la première série d'expériences, les autres extrémités des fils étaient laissées libres. Le vibra-teur était du type ordinaire, muni de lames ayant les mêmes dimensions que celles reliées aux extrémités des fils et placées vis-à-vis. La longueur d’onde de la perturbation le long des fils était 4,3 m. environ. Voici les résultats obtenus :
- 1. La perturbation était nulle à l’extrémité, et s’élevait jusqu’à un maximum (5 1 ) à une distance de 2,2 m. 11 n’y avait plus d’autre maximum absolu, c’est-à-dire que la perturbation ne s’annulait plus en aucun point. A 4,6 m. environ, la déviation passait par un minimum, 11 ; à 6,7 m. par un maximum, 46; à 9 mètres par un minimum, 13; à 11 mètTres par un maximum 23, et ainsi de suite. Ainsi les ondes disparaissent rapidement. 11 y avait deux oscillations nettement marquées et l’indication d’une troisième, après laquelle la perturbation tendait à devenir constante le long d’un fil.
- 2. En réunissant les extrémités éloignées des fils, on obtenait des résultats semblables, sauf pour les positions des maxima et minima, qui étaient interverties; la perturbation étant maxima aux extrémités. Les résultats indiquent que l’excitateur n’envoie qu’un petit nombre de vibrations et qu’elles sont rapidement amorties. Dans les deux expériences précédentes, les lames primaires étaient à 30 centimètres des lames secondaires.
- 3. Les extrémités des fils étant réunies, si on rapproche les lames primaires des lames secondaires l’amortissement devient de plus en plus rapide, comme si le circuit secondaire absorbait plus rapidement l’énergie rayonnée par le primaire. Quand les lames sont à cinq centimètres de distance, on ne peut plus observer qu’une onde.
- La méthode précédente a l’avantage de n’exiger que les appareils les plus simples. La seule autre méthode publiée jusqu’ici qu’on ait employée j dans le même but est la méthode bolométrique I de M. Rubens, mais M. Bjerknes a obtenu des ré- j
- sultats semblables à ceux de l’auteur en employant un électromètre au lieu d’une soudure thermo-électrique.
- Pour voir si la soudure produisait une perturbation, on inséra des fils bouclés à 17 mètres de l’extrémité éloignée; mais on put porter la longueur de ces fils jusqu’à 1 mètre, sans modifier notablement les positions des maxima et des mi-nima.
- Sur une modification du pont de Wheatstone, par M. Lehfeldt (').
- Pour comparer la résistance de deux bobines à peu près égales, on peut obtenir une disposition sensible soit en mettant en série avec l’une des bobines un fil gradué de faible résistance, soit en mettant une boîte de résistance en dérivation. La seconde méthode, qui n’exige qu’un appareil existant dans tous les laboratoires et dans laquelle on n’emploie pas de contact glissant, est plus simple que l’autre ; l’auteur l’étudie avec quelque détail.
- Soient (fig. 1) fi et 7 des résistances constantes à peu près égales, b et c les bobines à comparer,
- R la boîte de résistance disposée en parallèle avec la plus grande des deux. Appelons bx et cx les résistances des fils de jonction de b et c. Posons :
- on a alors
- (c' -h ci) y = (6 -r 2>i) [i.
- Supposons qu’on permute b avec r et R et qu’on remplace R par R' ; posons
- cR'
- on a
- (c" + &i) P = (b + ci) y.
- C1) Philosophical Magazine, 1891.
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- Par suite
- h = ' 1^1.u fU^ 4.(h' P —g»T)<P —r)
- 3\ P r/ 2 Pr
- Le dernier terme du second nombre est très petit; en effet p et y ne diffèrent pas de plus d’un millième et les résistances bx et cx sont très faibles ; on peut donc négliger ce terme ; il reste
- *-KV + ?)-'
- - Posons
- Y = P 0 + «),
- 8 étant très petit; il vient
- b ~ d (i + 8) + c’(t — S) = ® (cf — c") ;
- le second terme est encore négligeable ; c’est le
- M et N sont reliés aux pôles de la pile O P aux > bornes du galvanomètre.
- Si le rapport des résistances à comparer est le même que celui de l’unité de l’Association Bri-tanique à l’ohm légal, l’emploi direct de la boîte donnera la différence à 0,0002 ohm près, et ce, n’est qu’au delà de cette limite qu’il faudra avoir-recours à l’observation des déviations galvanomé-triques et à l’interpolation.
- L’auteur remarque en outre que, des équations écrites plus haut, on tire
- , _ b p + b\ |S — ci y C Y ’
- , _ 8 r + « Y — b\ p P ’
- par suite
- c' — c" = — 2 b 8 + 2 (&1 — Cl) — 8 (bi — Cl),
- le troisième terme du second membre est de l’ordre du carré des petites quantités ; le second sera excessivement petit dans toute disposition symétrique ; on a donc sensiblement
- ce qui permet de déterminer facilement le rapport des résistances presque égales p et y.
- C. R.
- produit de c par le carré d’une petite quantité ; il reste donc simplement
- b = ^±£.
- 2
- L’auteur propose la disposition ci-dessus (fig. 2) pour l’application de la méthode : les parties hachées représentent de grosses pièces de laiton ou de cuivre, les cercles noirs des bornes d’attache, les cercles blancs des godets à mercure. Les bobines à comparer sont placées entre 1 et 2 et i> et 2'. Les extrémités de la boîte de résistance sont reliées à H et K, de sorte qu’à l’aide d’une cheville on peut mettre la boîte en parallèle avec l’une'ou l’autre des bobines.
- Les godets 1 et 1' sont reliés par des tiges de cuivre, soit à 5 et 4', soit à 4 et 3'. Les résistances égales p et y sont naturellement enroulées sur le même axe et peuvent être fixées définitivement.
- Sur la variation apparente de l’équivalent
- électrochimique du cuivre, par M. Vanni (i).
- Plusieurs auteurs ont signalé et M. Gray (2) a étudié spécialement l’influence que semble exercer la densité à la cathode du courant qui traverse un voltamètre à cuivre sur la valeur de l’équivalent électrochimique du métal, déduit de l’accroissement de poids de l’électrode négative. L’auteur s’est proposé de vérifier l’hypothèse qui attribue la variation observée à l’action dissolvante des dissolutions de sulfate de cuivre sur le cuivre.
- Dans les expériences, on employa toujours deux voltamètres en série; les électrodes négatives étaient constituées par des lames de cuivre de bonne qualité du commerce, recouvertes d’un dépôt de cuivre électrolytique. La partie immer- * (*)
- (1) Wicdcmanu's Annal en, 1891.
- (*) Philosophical Magazine, t. XXII, p. 389 et t. XXV, P- «79-
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- 193
- gée avait une surface de 58 cm2 pour l’une et de 14,5 cm2 pour l’autre. Les anodes étaient également des lames de cuivre recouvertes d’un dépôt. Les pesées se faisaient au demi-milligramme. Les dissolutions de sulfate de cuivre avaient une densité de 1,12; elles ne contenaient pas d’acide sulfurique libre décelable par le diméthylorange.
- La première série d’expériences a été faite en ajoutant à la dissolution 1 0/0 d’acide sulfurique; cette addition a pour but, comme l’on sait, d’empêcher la formation de sels basiques. Dans ces conditions, on observe que l’augmentation de poids de la grande cathode est toujours notablement plus faible que celle de poids de la petite; ainsi on a trouvé les nombres
- o, 1903 g. et 0,1960 g.,
- Si on abandonne les cathodes dans la dissolution pendant une durée égale à celle du passage du courant,* elles perdent respectivement 9,2 mg. et 3,2 mg. ; si on ajoute ces nombres aux précédents, on obtient
- .0,>995 g* et °>'992 ë’i
- ce qui prouve que l’on peut attribuer la diver-
- gence des premiers nombres à la dissolution du cuivre déposé.
- 11 restait à trouver le moyen de supprimer cette action perturbatrice; on n’obtint ce résultat ni en laissant séjourner pendant très longtemps de la tournure de cuivre dans les dissolutions, ni en essayant de neutraliser l’acide à l’aide d’hydrure de cuivre soigneusement lave et séché. Enfin, on observa qu’en dissolvant du sulfate de cuivre pur deux fois cristallisé, on obtenait une liqueur dans laquelle une lame de cuivre augmentait de poids; (l’augmentation était due probablement à la production d’une couche brune qui se formait sur la plaque). Dès lors, il suffisait de mélanger cette dissolution avec une autre contenant I 0/0 d’acide sulfurique, dans les proportions de 1 litre de la première pour 0,39 de la seconde, pour oblenirun liquide qui n’exerçât aucune action dissolvante sjur le cuivre; ce liquide était encore neutre au méthylorange.
- On fit alors l’expérience en mettant en série avec les voltamètres à sulfate de cuivre un voltamètre à azotate d’argent, afin de déterminer le rapport des équivalents électrochimiques des deux métaux. Voici les résultats de six expériences :
- Durée de l'expérience en heures Intensité moyenne du courant en ampères Poids du cuivre dép osé Poids do l’argent déposé Rapport Équivalent électrochimique du cuivre
- grande lame petite lame Moyenne
- I I 0,292 0,3447 0,3449 0,3448 1,1740 0,2937 3284.10—7
- 2 2 0,228 0,5396 0,5397 0,5397 1,8360 0,2936 32 83
- 3 2 0,221 0,5228 0,5232 0,5230 1,7802 0,-2938 3285
- 4 0, [50 0,3535 o,353' 0.3533 \,202I 0,2939 3286
- 5 I 0,230 0,2717 0,2714 0,2716 0,925! 0,2936 3282
- 6 1 0,245 0,2t)04 0,2000 0,2902 0,9870 0,2940 3287
- 0,2938 3284.10-7
- On remarquera que les nombres de la troisième et de la quatrième colonne ne diffèrent jamais entre eux de 5 unités de l’ordre du quatrième chiffre, c’est-à-dire qu’ils sont égaux dans la limite des erreurs d’expériences. Les nombres de la dernière colonne ont été calculés en admettant pour l’équivalent électrochimique de l’argent 0,001118.
- Si on admet les valeurs de l’équivalent données dans les tables de Landolt et Bœrnstein, à savoir 31,59 et 117,66, leur rapport est 0,2934 et l’équi-
- valent électrochimique du cuivre est 3281. 10—7. 11 est à remarquer que l’équivalent du cuivre est connu à 0,25 près et celui de l’argent à 0,05 près, leur rapport ne l’est donc qu’à 0,8 0/0 près: l’écart entre la valeur de ce rapport donné par les tables et la valeur déterminée par l’auteur est inférieure à cette quantité; la concordance est donc satisfaisante.
- On a admis, dans la première série d’expériences, que l’action dissolvante de la dissolution restait la même quand il ne passait plus de cou-
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- rant; les résultats de la seconde série, dans la quelle on a supprimé cette action, justifient cette hypothèse.
- _____ C. R.
- Sur les forces électromotrices périodiques agissant toujours dans le même sens sur un conducteur qui possède une self-induction, par M. Puluj (f).
- Ces forces électromolrices sont, comme l’on sait, celles qui agissent sur le circuit extérieur d’une dynamo à courants redressés; leur étude a été faite déjà par M. Steinmetz(2); M. Puluj l’a entreprise en partant d’hypothèses différentes.
- 11 admet que la force électromotrice est représentée par la formule
- e =Eusin1‘ t;
- elle est toujours positive et peut s’annuler; on peut d’ailleurs écrire
- e = ^ E0 — i E0 cos t.
- La courbe qui la représenterait serait donc un sinusoïde véritable, l'axe des t étant tangent aux T
- minima. La période est — L’equation du courant est :
- n - , i di i „ !_ 4 7t, , .
- R»+L^=-E0—- E0cos f, (i)
- périodique exponentiel en t qui devient rapidement négligeable. L’expression de i peut s’écrire en posant :
- i
- i
- Rt = \/R2 + (“T-)2
- 1 1 E« + 2 r;-
- + ksin
- R
- 4 w t T
- a k t _
- Le courant est la somme de deux autres, l’un constant, l’autre périodique, tous les deux de même sens; dans la figure i, la courbe pleine représente le courant en fonction du temps, en supposant R = i ohm, Ri =5 ohms, la force électromotrice étant représentée par la courbe ponctuée.
- Calculons la valeur moyenne de l’intensité :
- en multipliant par dt et intégrant les deux mem-
- Fig. 1
- bres de l’équation (i) entre o et -, il vient immédiatement, pour la valeur de cette quantité,
- 1 E»
- 2 R’
- Une première solution sera
- il y aura ensuite un terme périodique
- expression indépendante de la self-induction et de la période.
- Quand la force électromotrice est proportionnelle non au carré d’un sinus, mais à un sinus, la valeur moyenne de l’intensité est :
- _ I E0
- vA* * -f
- avec
- . i 4 it L
- tang^ = JKf>
- le calcul est trop connu pour qu’il soit besoin de le reproduire; il y aurait encore un terme non
- a E0 __ ’ ‘ '
- dans la durée de la demi-période pendant laquelle l’intensité conserve un signe constant.
- M. Puluj a calculé la chaleur due à l’effet Joule par unité de temps; cette quantité a pour expression
- A-
- (!) Elektrotecbnische Zeitschrift, 1891.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 631.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 19b
- ~.........----— --------------------x-—-----:--
- D,e l’équation (1) on tire:
- jf Ri* <// + L /1 C^Tt dt ~ * ^ y*} ^ — 5 Eof cos idt,
- le second terme du premier membre disparaît si on intègre pendant une période.
- Evaluons Le second membre; la première intégrale se divise en deux, la première correspondant au terme constant de l’expression du cou-
- 2 E 2
- rant donne, après multiplication par de
- même dans la seconde intégrale le premier terme est nul, le second est
- Fig. 2
- c’est-à-dire
- (1/3 E6)a
- cos^;
- la chaleur totale est donc
- En»
- E„!
- COS ij/
- 2
- 11 est clair, d’après le procédé de calcul employé, que cette quantité est égale au travail fourni
- fei dt; M. Puluj a trouvé des expressions diffé • rentes pour ces deux quantités, par suite d’une erreur de calcul.
- Dans la figure 2, la courbe pleine représente la force électromotrice, la courbe en petits points, la valeur du produit ei à chaque instant, lorsque la résistance apparente est 5 ohms, la résistance réelle étant {.ohm.
- Dans un second mémoire, dont le titre ne diffère de celui du premier que par la substitution de l’expression « forces électromotrices sinusoïdales » à «forces électromotrices périodiques», l’auteur étudie l’action sur un circuit extérieurdes forces électromotrices induites dans un cadre muni d’un commutateur et tournant avec une vitesse constante dans un champ magnétique uniforme, forces dont on peut représenter la varia-
- tion par une sinusoïde dont chaque partie située au-dessous de l’axe des temps a été rabattue au-dessus de cet axe (fig. 3).
- x étant compris entre 0 et tc, on a, en développant en série de Fourier :
- -If
- rrj
- * — ««.4*---- ]
- Posons :
- de l’équation
- 1:5
- 4 K t_____2_
- T" •• 3T5
- Siit 1
- cos. ^........J ;
- R, + L|=,
- on déduira les termes successifs qui entrent dans
- Fig. 3
- l’expression de i en substituant successivement dans le second membre les termes du développement de e.
- On a d’abord :
- / * dt = î / edt’>
- cette intégrale est donc indépendante de la valeur de la self-induction.
- On aura d’autre part
- f R/* dt = f eidf,
- on pourra effectuer la seconde intégration entre
- T . . 4 -«t
- 0 et il suffira alors de remplacer e par sin
- on n'aura à considérer que des produits de sinus; la valeur de l’intégrale dépend de la self-induction, parce que i en dépend.
- Si on considère une force électromotrice périodique quelconque, de direction constante, les
- résultats relatifs à fidt età fi2dt subsisteront.
- L’auteur a cherché à les vérifier.
- Un cadre mobile dans le champ terrestre était relié, à l’aide d’un commutateur et d’une paire de balais, à une bobine et à un galvanomètre à miroir, on observait l’image sur une échelle graduée placée à 6,4 m. de l’appareil. On faisait varier la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- self-induction en introduisant dans la bobine une tige de fer doux de 30 centimètres de longueur et de i,8 cm. d'épaisseur; la bobine avait 25 centimètres de long environ et son coefficient de self-induction, quand elle ne contenait pas de fer, était 0,12 quadrant environ. On constata, conformément à la théorie~que la présence de là tige de fer n’avait aucune influence sur la déviation du galvanomètre. Pour opérer avec l’éleetrodynamo-mètre, on superposa au champ terrestre un champ non' uniforme pToduit'’par un électro-aimant, de façon à avoir un courant plus intense, en rapport avec la sensibilité de l’appareil. La vitesse angulaire du cadre restant constante, on observa sur l’échelle une déviation de 49 centimètres avec la bobine seule et une déviation de 56 centimètres quand la bobine contenait le noyau de fer doux.
- C. R.
- NÉCROLOGIE
- L’abbé Jean Gaselli.
- Ce physicien, qui est né à Sienne, vient de mourir à l’hôpital de Sainte-Marie-Nouvelle, à Florence, dans le cours de sa 77me année. 11 a fait ses études dans la ville même où il a rendu le dernier soupir. Son professeur fut le célèbre Nobili, ami et collaborateur de Melloni. Le premier de ses travaux scientifiques fut l’éloge de son professeur, qu’il rédigea à l’âge de 22 ans. A la suite de la publication de ce travail, il fut nommé membre de l’Athénée Italien de Florence, où il lut une critique de l’ouvrage de Sismondi sur Y Histoire des républiques italiennes. 11 accepta ensuite un bénéfice, reçut le diaconat et se rendit en 1841 à Parme, pour faire l'éducation des enfants du comte de San Vitale,'chef d’une des grandes familles du pays.
- Lorsque la révolution de 1848 éclata, l’abbé Caselli se mêla aux agitations populaires et vota pour l’annexion des duchés à la monarchie constitutionnelle de Charles-Albert. La part prise à ces agitations le fit expulser de Parme après la restauration et il revint à Florence. 11 s’occupa alors de sciences et de la publication d’un journal illustré pour la vulgarisation des principes de la
- physique, auquel il donna le titre de la Récréation.
- 11 construisait ses appareils lui-même ou avec l’aide de son frère Louis, qui était un mécanicien et un statuaire distingué. C’est au milieu de ces travaux qu’il inventa le Pantèlègraphe, ou télégraphe autographe, qu’il apporta à Paris.
- L’appareil fut construit chezM. Froment et présenté à l’administration des Postes et Télégraphes, qui l’accueillit très favorablement. La propagande de son système fut faite principalement par l’abbé Moigno, qui alla même le présenter à l’Association britannique dans sa session de Newcastle, en 1864.
- Les chambres françaises votèrent une loi autorisant son usage dans les lignes télégraphiques, et en 1865 le gouvernement établit deux lignes autographiques, l’une de Paris à Lyon et l’autre de Paris au Havre. La taxe pour la transmission des dessins ef des messages fut fixée à 20 centimes le centimètre carré.
- Mais il y a dans la télégraphie comme dans toutes les industries essentiellement pratiques une tendance irrésistible à une simplification à outrance. Cette tendance s’est manifestée par l’introduction dans la pratique courante d’appareils aussi simples que possible et le pantélégraphe était trop compliqué pour permettre sa généralisation.
- Le télégraphe Caselli n’eut donc aucun succès en France et fut bientôt supprimé. L’inventeur, qui avait conçu les plus belles espérances, fut donc cruellement déçu. 11 en fut de même en Russie, dont le gouvernement avait signé un marché analogue à celui du gouvernement français et établi une ligne entre Moscou et Saint-Pétersbourg. Le télégraphe Caselli ne reste plus que dans les musées, comme un exemple mémorable du sort qui attend les inventions les plus ingénieuses lorsqu’elles n’ont pas la bonne chance de répondre à un besoin réel.
- L’abbé Caselli avait reçu une certaine somme d’argent sur la cassette impériale pour la construction d’un moteur magnéto-électrique, mais cette entreprise échoua. 11 inventa aussi un gouvernail électromagnétique, mais nous ne croyons pas que cette nouvelle création lui ait permis de réparer les erreurs de la fortune.
- W. de Fonvielle.
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- T
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- FAITS DIVERS
- Les travaux du canal maritime de Manchester continuent activement. On se préoccupe actuellement de la puissance motrice dont on aura besoin dans les docks. A ce propos le Conseil municipal a pris une résolution des plus intelligentes, et que l’on ne saurait trop approuver. .
- On a décidé qu’on n'aurait qu’un seul établissement pour distribuer la force électrique et la force hydraulique. Comme la force hydraulique sera principalement consommée de jour et la force électrique pendant la nuit, on n’aura besoin que d’une machine unique faisant le service nuit et jour.
- Le Ship canal a déjà donné lieu à une autre application de l’électricité, l’installation de deux bateaux électriques semblables à ceux de l’exposition d’Edimbourg entre Manchester et Barlow.
- Les manifestations électriques ont été nombreuses cette année eu Tunisie; elles ne se sont pas bornées à des coups de foudre homicides; on a encore observé à plusieurs reprises des trombes de terre et de mer.
- UElectrical bngineer du 2 octobre nous apprend que la mer s’est soudainement retirée sur un point de la côte qu’il nomme Liarba, et qu’il s’est formé de petits tourbillons ; ceux-ci ont suivi le rivage en déracinant des arbres et faisant entendre des coups de foudre. La Dépêche Tunisienne rapporte que des phénomènes du même genre se sont produits dans la rade d’Houmt Souk (île de Djerbâ), à 3 heures 55 minutes du soir, le 28 septembre. Les trombes étaient au nombre de cinq et se sont produites à 6 kilomètres de la côte, à la hauteur de l’appontement du paquebot.
- Les trois plus grandes étaient formées d’une colonne d’eau et ont disparu dans la direction de Gabès. Les deux autres ont pénétré dans l’île. On a remarqué qu’elles étaient de couleur rouge, ce qui provenait, suivant la Dépêche Tunisienne, de la teinte du sable soulevé. Une de ces trombes terrestres s’est presque immédiatement dissipée, mais l’autre a traversé l’île sur une distance d’environ 6 kilomètres. On évalue à 300 le nombre d’oliviers et à 100 celui des palmiers qui ont été déracinés. Il n’y a eu aucun accidentée personne à déplorer.
- Le bruit d’une nouvelle invention de M. Edison, qui aurait trouvé le moyen d’utiliser un rail pour le courant positif et l’autre pour le courant négatif dans la traction électrique, a fait le tour de la presse française. Mais nous n’avons point encore reçu communication des moyens que le célèbre électricien avait employés pour résoudre d’une façon si simple le plus difficilé problème de la traction électrique.
- Jusqu’à plus ample information nous nous abstiendrons
- d’émettre une opinion. Mais nous n’avons pas besoin d’attendre pour être fixé sur l’excessive difficulté d’obtenir une solution satisfaisante par un pareil procédé.
- L’Electrieal Engineer fait allusion dans son numéro du 9 octobre à un projet de M. Elias E. Riess qui supprimerait un des conducteurs ; ce serait de marcher par des courants alternatifs et d’utiliser la terre pour le retour du courant. Ce procédé exige des précautions dans l’énumération desquelles nous ne pouvons entrer en ce moment. Mais il mérite certainement d’être signalé à propos de l’information précédente.
- Le rapport du Census Office établit pour 1890 la production suivante de cuivre dans les différentes provinces des Etats-Unis :
- Arizona * Michigan Montana New-Mexico Colorado Nevada, Utah, etc Etats du Sud Production des usines d’affinage. 15,793,063 kilogrammes. 21,363,919 — 29,053,641 — 92',537 — 242,513 - 142,721 - 4,533 - 836,360 —
- Total 68,360,287 kilogrammes.
- Les affineurs d’or et d’argent traitent des quantités considérables de minerai de cuivre riche aussi én plomb, en or et en argent, mais il est impossible de dresser une statistique de la consommation de cette industrie en indiquant l’origine des minerais.
- Un nouvel accident de chemin de fer s'est produit à Bru-noy, sur la ligne de Lyon, par suite de la négligence d’un mécanicien qui n’a pas tenu compte d’un signal d’arrêt, et a coupé en deux un train traversant la ligne à un point de croisement. Le wagon pris en écharpe a été pulvérisé; heureusement il était complètement vide, de sorte que le sinistre s’est réduit à des proportions relativement minimes.
- Lés signaux avaient été faits, mais désireux de regagner un retard, le mécanicien a passé outre. La fréquence de catastrophes de ce genre oblige à demander si la pénalité actuelle est suffisante pour des infractions aussi graves, et si à ce point de vue les règlements eux-mêmes ne doivent point être révisés de fond en comble.
- Un des chefs de l’administration des ponts et chaussées attribuait dernièrement devant nous cette recrudescence d’ac-cidënts à la sécurité exagérée que les mécaniciens voient dans l’efficacité du frein Westinghouse. Cet excellent instru-
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- ment est aux yeux de ces agents comme une panacée universelle qui les dispense même de prendre les plus vulgaires précautions.
- Le Club alpin italien va donner suite à son projet d'établissement d'une hutte au sommet du Mont Rose. Cette construction sera placée âu haut du Pic des Signaux et couverte d'un toit en cuivre, mis en communication par un câble avec le réservoir commun.
- C'est la meilleure manière pour ne point avoir à redouter de coups de foudre, qui paraissent être fort à craindre dans Pendroit où la station projetée doit s'élever.
- Electricité raconte une singulière histoire, qui pourrait servir de leçon à bien des gens. En 1883, un M. Vianna a eu l’idée de constituer un syndicat du caoutchouc, à l’instar du syndicat du cuivre. 11 parvint à tripler le prix du para brut, mais les Américains ayant préféré interrompre leurs travaux que d’accepter cette hausse, M. Vianna fut obligé de vendre tout son stock.
- Depuis cette époque la consommation, rien que pour l'Amérique, s’est élevée de 6000 tonnes à 10000. En conséquence M. Vianna a recommencé ses tentatives. Ses amis et lui ayant réuni une somme de 50 millions de francs ont acheté 3 millions de kilogrammes et fait doubler le prix. Alléchés par ce succès, ils ont cherché à doubler leur capital et à accaparer la récolte de 1891 et celle de 1892, mais leurs négociations ont manqué, et ils ont été obligés de vendre avec une perte d'environ 12 millions de francs.
- M. Bennett propose la construction dans les rues de Londres de tunnels de 0,60 m. de largeur sur 0,90 m. de hauteur, qui partent tous d'une station centrale et aboutissent par l'intermédiaire de branchements à toutes les maisons de la ville, et dans lesquels se meuvent des trucks électriques.
- Le principe de ce système est le suivant : supposons qu'un abonné A désire envoyer un colis à un abonné B. Il demande à la station centrale de lui envoyer un truck; après avoir chargé le véhicule, l'abonné A annonce à la station centrale qu'il est prêt à l’adresser à l’abonné B. Lorsque celui-ci a déchargé le truck, il le renvoie à la station centrale.
- Une sonnerie électrique indique à B qu'un colis lui a été adressé; dans le cas même où B serait absent, l'appareil se déchargerait et reviendrait automatiquement.
- Ce projet semble, en principe, appelé à rendre de grands services; il paraît malheureusement impraticable dans les quartiers populeux de Londres, à cause de la présence de canalisations de toutes sortes placées déjà sous les chaussées; à moins que M. Bennett n'applique la méthode em-
- ployée par M. Greathead, pour la construction du tunnel de son chemin de fer électrique au sud de Londres, auquel cas les communications entre le tunnel et les habitations semblent devoir être difficiles.
- Les journaux du 11 octobre racontent qu'une explosion de gaz s'est produite en face du passage de l’Opéra, par suite d'une fuite des tuyaux qui traversent le sous-sol. La voie s'est ouverte sur une longueur de 3 à 4 mètres avec, un fracas épouvantable, et les pans de bois ont été projeté? jusque sur la chaussée. Un service d’ordre a dû être établi pour maintenir la foule qui s'était amassée.
- Il reste assez de pierres sur la chaussée pour qu'une étincelle ait pu jaillir du sabot d'un cheval, si elle n’a été fournie par un fumeur.
- Nous trouvons dans Electricité le récit d'un incident amusant qui s'est passé dans un café de Regent street, à Londres, éclairé à la lumière électrique. Une trentaine de personnes célébraient le départ d'un ami, et un orateur de circonstance lui adressait un discours.
- Au moment où il prononçait les paroles : « Je ne puis voir », l’éclairage s'arrêta net par suite d'un accident de machine, et toute l'assistance resta plongée dans les ténèbres, jusqu’à ce que l’on eût apporté des lampes.
- L'Association nationale de lumière électrique a terminé ses séances à Montréal. La réunion de février prochain se tiendra à Buffalo. Elle sera particulièrement intéressante à cause de l'état d’avancement des travaux d’utilisation du Niagara. Il est probable que dorénavant les sessions d'été n'auront plus lieu et que, comme les autres sociétés savantes ambulatoires, l'Association de lumière électrique n’aura plus qu’une session annuelle.
- Parmi les discours originaux qui ont été prononcés dans cette intéressante session, nous signalerons celui du capitaine Griffith, à propos des obstacles administratifs que rencontre l’établissement des tramways électriques dans l'intérieur de certaines villes. En 1294, Philippe le-Bel, roi de France, publia une ordonnance pour interdire aux femmes des bourgeois de se servir de voitures. Le comte de Marck rendit une ordonnance dans laquelle la même interdiction était faite à ses vassaux, sous peine de félonie. Le 7 no-
- t
- vembre 1601, le parlement d’Angleterre adopta un bill dans le but de réprimer les abus de l’usage des voitures. En 1588, le duc Jean de Brunswick légitime la même défense, en s'appuyant sur la décadence du noble art de l’équitation qui serait la conséquence d'une semblable pratique.
- Cette opinion est longuement développée par l’auteur d'un pamphlet publié en 1673 et intitulé : la Grande malédiction de VAngleterre. -
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- Lorsqu’il s’agit de construire la première ligne de chemin de fer en Allemagne, dans les environs de Nuremberg, les médecins du Collège royal de Bavière déclarèreut que les voyageurs deviendraient fous en voyageant avec Une telle vitesse. François Arago était opposé à l’usage des tunnels, craignant qu’on n’étouffât en les traversant.
- Enfin, l’orateur termine son discours en citant in extenso une pétition signée en 1833 par 1200 citoyens de Philadelphie demandant qu’on interdît la construction d’une usine à gaz alors projetée, parce que les résidus de la fabrication de l’hydrogène carboné infecteraient les eaux du Schusykell et de la Delaware.
- Nous avons déjà fait remarquer que les assertions hasardées par M. Reclus dans sa Géographie relativement à l’immunité de la Tunisie vis-à-vis de la foudre sont dépourvues de fondement. Nous venons d’avoir une preuve matérielle qu’elles ne sont pas plus exactes que celles de Pline l’Ancien quand il prétendait qu’il ne tonne jamais en Ethiopie.
- La Dépêche tunisienne des 18, 19 et 20 septembre est remplie de détails d’orages, qui ont été accompagnés non-seulement de pluies abondantes accueillies comme un bienfait par les habitants, mais de la chute de grêlons énormes et de coups de foudre. Un de ces grêlons, ramassé à Sfax, ne mesurait pas moins de 23 millimètres de long sur 13 de large. Un jeune berger des environs de Kairouan a été foudroyé avec deuxdes moutons qu’il gardait.
- Les Français mettent des paratonnerres sur les édifices qu’ils construisent; quant aux Arabes, ils s’en rapportent, comme dans les autres pays musulmans, à la volonté d’Allah.
- Il y a des régions dans lesquelles les coups de foudre sont exceptionnellement rares, et où jamais le feu du ciel n’a frappé personne, mais ce n’est point en descendant vers l’équateur qu’il faut en chercher. C'est en remontant vers les zones arctique et antarctique. Sous ces climats toujours glacés les décharges se produisent dans un air toujours saturé d'humidité, parsemé de cristaux de neige et par conséquent bon conducteur de l’électricité. Elles prennent donc forcément une forme plus douce à laquelle on donne le nom d’aurores, et qui se retrouvent à chacun des pôles de la terre.
- Ni Dumont d’Urville, ni Parry, ni Nordenskiold, qui ont si souvent décrit les splendeurs de ces magnifiques spectacles, n’ont jamais vu la foudre dessiner ses volutes enflammées et faire retentir de ses tonnerres les échos des banquises. Mais cette immunité spéciale ne s’étend pas très loin du pôle, car en Islande même les coups de foudre, quoique rares, ne Sont point; totalement inconnus. On nous en a signalé quelques-uns dans la dernière saison.
- La cryptophonie a pour but de permettre îa surveillance occulte, à grande distance, à l’aide d'appareils avertisseurs
- et de microphones fonctionnant sous la seule influence de vibrations quelconques, telles que les trépidations et ébranlements communiqués au sol ou au plancher auquel ces appareils peuvent être fixés, ou à l’eau dans laquelle ils sont immergés.
- Le système comprend :
- 1° Les transmetteurs locaux ou cryptophones, composés chacun d’un organe avertisseur, interrupteur de courant très sensible à l’action des vibrations, et d’un microphone. Ces transmetteurs sont installés sur les emplacements à surveiller;
- 2* Un poste d’observation, ou cryplophonoscope, qui comprend des récepteurs disposés de manière à signaler à l’oreille et à la vue, par des sonneries et par des voyants, l’intensité, la position et la succession des bruits recueillis par les cryptophones. Ce poste d’observation est complété par deux téléphones qui permettent à l’observateur, prévenu par les annonciateurs, d’écouter attentivement et d’analyser les bruits produits aux environs d’un transmetteur local déterminé;
- y Les fils de ligne qui relient chaque cryptophone local au poste d’observation.
- Lés annonciateurs à voyants occupent, au poste d’observation, la même position relative que les cryptophones établis dans la région à surveiller.
- Il résulte de cette disposition que le fonctionnement d’un voyant déterminé signale à l’observateur la position du lieu où se produit le bruit. De plus, une personne, par exemple, passant sur les trois appareils successivement, provoque le fonctionnement des voyants avertisseurs dans l’ordre même de son passage sur chaque appareil, de sorte que l’observateur reconnaît aussi lè sens et la durée du déplacement.
- Le fonctionnement d’un voyant quelconque donne toujours lieu, ordinairement par la chute du volet qui le cache, à la mise en branle d’une sonnerie d’alarme qui appelle l’at-tion du gardien.
- L’organe intéressant de la cryptophonie est le transmetteur local ou cryptophone proprement dit, et plus particulièrement l’interrupteur équilibré qui, avec un microphone de système quelconque, compose le transmetteur.
- Le cryptophone occupe l’intérieur d’une boîte étanche, en tôle, fonte, bois ou autre matière, qui doit être dissimulée soit en la fixant au-dessous d’une plateforme d’une certaine surface que l’on enterre dans le sol, soit en la disposant au-dessous d’un plancher, d’une voûte ou de toute autre construction.
- Dans ce système, l’interrupteur est constitué par un levier équilibré, suspendu à la face supérieure de la boîte par une lame métallique très flexible; le levier touche, par l’une de ses extrémités, un point de contact en communication avec la masse de la boîte et par elle avec la terre; le levier lui-même communique avec le fil de ligne qui la relie au cryp* tophonoscope; il porte, mobile sur une partie filetée et munie d’un contre écrou, un contrepoids dont la position doit
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- être réglée au moment de la construction, de manière à produire une légère pression entre l'extrémité du levier et le contact dont nous avons parlé.
- Sous l'action des trépidations ou vibrations produites dans le voisinage de l’appareil, le levier oscille, ne touche plus d'une façon continue le contact et- interrompt ainsi, par intervalles, le courant. Ces variations sont reproduites au poste récepteur et provoquent le fonctionnement des signaux.
- Éclairage Électrique
- ' La municipalité de Portsmouth va faire établir une station centrale d’éclairage électrique* d'une capacité équivalant à io ooo lampes de 8 bougies. Les dépenses prévues s'élèvent à i 500 000 francs.
- 11 avait été tout d'abord question d'accorder cette concession à une société privée, mais la municipalité a modifié ses intentions et décidé la création d’une usine municipale.
- Une nouvelle application de la lumière électrique est signalée dans les environs de Bournemouth, à l’aide des projecteurs de Hurst-Castle. Les garde-chasse ont aperçu des braconniers qui traînaient un filet long de 100 mètres, et dans lequel se trouvaient déjà nombreuses pièces de gibier. Les coupables ont détalé... mais ils avaient été reconnus.
- M. de Freycinet, ministre de la guerre, a enfin chassé le gaz de Saint-Cyr et remplacé d’un seul coup environ 1200 becs par des incandescences et des arcs fournis par deux dynamos de 500 ampères et de 75 volts. Non seulement les futurs officiers auront une lumière plus saine et plus abondante, mais encore la disposition d’organes puissants qui leur permettront de se familiariser avec la manœuvre des appareils électriques.
- Le magnifique yacht à vapeur du grand-duc Alexis est éclairé à la lumière électrique, mais on a pris les dispositions nécessaires pour qu'en cas de besoin chaque incandescence puisse être remplacée soit par une bougie, soit par une lampe à huile, de sorte que dans aucune hypothèse Strela ne sera exposée à manquer de lumière.
- \
- La municipalité de Lanceston (Tasmanie) a mis à l’étude un projet d'éclairage électrique de la ville; la dépense prévue est de 1 250 000 francs. Les eaux de la South-Esk, déri-
- vées dans une conduite en fer, après une chute de 85 mètres, pourraient fournir une force motrice de 850 chevaux pour la commande des dynamos.
- L’éclairage électrique de Puebla, au Mexique, peut compter au nombre des exemples de transport d’énergie à grande distance. En effet, le courant est produit par des dynamos situées à 14 kilomètres de la ville, actionnées par une chute d’eau tombant d'une hauteur de 10 mètres, et assez abondante pour fournir 600 chevaux, dont on n’utilise en ce moment que le quart.
- On actionne ainsi trois dynamos de 50 chevaux, chacune de la force de 50 lampes de 1200 bougies. Mais à cause de la perte de force en route les 50 lampes se réduisent à 42, avec une tension de 2200 volts. Les fils sont soutenus par des isolateurs en verre.
- Télégraphie et Téléphonie
- Il paraît que des opérations militaires vont bientôt commencer au Touat, immense chaîne d'Oasis, située au sud de l’Algérie. Les dernières stations militaires françaises sont reliées au réseau électrique par la télégraphie optique du système Mangin, qui emploie, comme on le sait, des signaux’ solaires pendant le jour et des signaux à la lumière électrique pendant la nuit. Ce système de communication a l'avantage de né pouvoir être interrompu par les indigènes qui couperaient les fils de la télégraphie.
- Il vient de se fonder, à New-York, un nouveau journal d’électricité, tha Phonogram. Un des numéros Técents signalait que le célèbre humoriste Mark Tivan n’ayant pu se rendre à New-York pour entendre un discours, un téléphone fut installé entre la chaire du prédicateur et le domicile de l’écrivain, à près de 900 kilomètres de distance, et de la sorte ce dernier 11e perdit pas un mot de l'oraison..
- Si l'on en croit VElectrical Engineer, les manifestations contre Lohengrin ont décidé un des principaux hôtels de Paris à introduire le théâtrophone. Les auditions ont eu lieu sans relâche pendant les premières représentations, même pendant les entr’actes. Etaient-ce alors les bruits de la salle que l’on écoutait?
- Imprimeur-Gérant ; V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des Italiens*
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XIIIe ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 31 OCTOBRE 1891 No 44
- SOMMAIRE. — Inversion, réciprocité, réversibilité; C. Decharme. — Remarque historique au sujet de la théorie de la pile; P. Duhem. — Sur la période diurne de l’électricité atmosphérique; L. Palmieri. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard.—Etude sur la variation de la force électromotrice de la pile avec la pression; Henri Gilbault. — Chronique et revue de la presse industrielle : Sur les relations entre l’entrefer et la forme des pièces polaires dans les machines dynamo, par M. Ryan. — Réinvention américaine. — Comparaison entre les lampes à incandescence de 10 ou 16 bougies et les lampes à incandescence de forte intensité, 500 ou 1000 bougies. — Constantes électriques de l’accumulateur Tommasi. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la théorie du champ magnétique tournant de Ferraris, par M. J. Sahulka. — Sur la résistance magnétique à la surface. — Sur les forces élémentaires électromagnétiques et électrodynamiques, par M. Auguste Righj. — Bibliographie : Le fluide des magnétiseurs, par le lieutenant-colonel de Rochas d’Aiglun. — Nomographie : Les calculs usuels effectués au moyen des abaques, par M. d’Ocagne. — Faits divers.
- INVERSION, RÉCIPROCITÉ, RÉVERSIBILITÉ
- Précédemment, nous avons donné des exemples assez nombreux de procédés indirects (1), pris dans les diverses parties de la physique. Comme complément ou, si l’on veut, comme pendant de cette étude, nous allons rapprocher, dans un cadre restreint, les principaux effets inverses, réciproques et réversibles que l’on rencontre dans les sciences physiques et que nous ne voulons pas séparer.
- Notre but, dans cet exposé comme dans le précédent, est principalement de faire ressortir les moyens d’action, les ressources nombreuses que la méthode expérimentale offre aux investigateurs.
- Aussi bien, il est curieux, d’autre part, de suivre dans les annales de la science les résultats obtenus, les découvertes mises au jour par l’étude attentive des phénomènes que nous venons de nommer.
- 11 n’est pas besoin de définir ici les propriétés, les actions, les phénomènes inverses, réciproques et réversibles ; les exemples qui seront donnés en feront connaître la signification vraie, mieux que toute définition didactique.
- Si nous ne croyons pas devoir séparer ces phé-
- (i) La Lumière Electrique, t. XXXV11, p. 301,367,52b, 667.
- nomènes dans l’étude que nous voulons en faire, c’est parce qu’ils se trouvent associés dans des questions corrélatives.
- Nous préférons donc prendre nos exemples concurremment parmi les effets inverses, réciproques et réversibles, à mesure qu’ils se présentent, en suivant les divisions de la physique et en insistant tout spécialemént sur ceux où l’électricité intervient.
- Commençons donc par ceux-ci.
- ÉLECTRICITÉ, MAGNÉTISME
- Pour juger de la vérité ou de la fausseté d’une hypothèse, il suffit quelquefois d’en renverser le sens ou les termes.
- Nous avons de ce mode d’investigation ou de contrôle divers exemples dans les annales de la science et dont le plus célèbre est. le suivant, bien connu, mais que nous devons citer ici.
- Œrsted, assimilant les courants électriques à des aimants particuliers, ne parvenait pas, avec cette hypothèse, à rendre compte des faits qu’il avait découverts.
- Ampère eut l’idée géniale de prendre Thypo-thèse inverse, c’est-à-dire de regarder les aimants comme formés de courants intermoléculaires. 11 put alors expliquer tout ce qui faisait obstacle dans l’hypothèse d’Œrsted et fit sortir de la sienne
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- l'immortelle théorie qui assimile le magnétisme à l’électricité et fait dépendre vd’une seule cause tous les phénomènes qui se rattachent à ces deux branches de la physique, séparées il y a soixante-dix ans par une barrière infranchissable.
- Ampère étudia non seulement l’action des courants sur l’aiguille aimantée, ou généralement l’action des courants fixes sur les aimants mobiles, mais inversement l’action des aimants fixes sur les courants mobiles, l’action réciproque des courants les uns sur les autres, et finalement réalisa avec les courants électriques des solènoïdes ayant toutes les propriétés des aimants. Le cycle de vérification était complet.
- Une des conséquences de l’admirable théorie électromagnétique était la possibilitédefairetour-ner des aimants sous l’action des courants électriques circulaires et réciproquement.
- Faraday, dans l’automne de 1821, entreprit de réaliser cette prévision; il y réussit et en éprouva une joie très vive, au dire d’un témoin de ses expériences. Ce n’est néanmoins que dix ans plus tard qu’il reprit ses travaux sur le même sujet et commença la série de ses trente Mémoires sur l’électricité.
- Ampère avait réussi à produire du magnétisme avec l’électricité. « Faraday, qui toute sa vie a cru fermement à la doctrine des forces réciproques, action et réaction, entreprit alors de convertir le magnétisme en électricité. Autourd'un anneau de fer soudé, il enroula deux hélices de fer isolées, de manière que chacune occupât la moitié de l’anneau ; les extrémités de l'un des fils étaient mises en rapport avec un galvanomètre. 11 trouva qu’au moment où l’anneau était aimanté par un courant lancé dans l'autre fil, l’aiguille du galvanomètre faisait quatre ou cinq tours sur elle-même; l’effet produit était celui d’une impulsion instantanée. Interrompait-on le courant? l’aiguille faisait quelques tours en sens contraire. Ces effets n’avaient lieu qu’àl’instantdel’aimantation etdela désaimantation. Les courants induits accusaient seulement un changement d’état ; ils s’évanouissaient dès que l’acte de l’aimantation ou de la désaimantation était accompli (1). »
- Faraday, après avoir obtenu les mêmes effets avec des barreaux droits en fer, aimantés par un courant électrique ou par le contact d’un aimant, abandonna le fer et obtint les mêmes effets en in-
- troduisant simplement un aimant permanent dans une bobine.
- On sait qu’il distingua des courants d’induction voltaïques, magnétiques et telluriques, et que tous sont instantanés. On peut résumer comme il suit leur mode de production :
- Un courant ( cornrnenfan^ ) développe dans un 1 . .. < s’approchant } circuit voisin I inverse,
- (ou un aimanü ) f
- • 1 croissant ! un courant induit 1
- .. .1 finissant \ développe dans un )
- Un courant 1 ... . , ( . .. . . I .
- , . < s’éloignant } circuit voisin } direct,
- (ou un aimant) / ,. . . \ \
- ' { décroissant ’ un courant induit 1
- Quant aux diverses dispositions employées pour mettre ces effets en évidence, nous n’avons pas à les décrire.
- 11 y a, dans les phénomènes d’induction de nombreuses réciproques.
- On sait que les courants induits de divers ordres s’engendrent réciproquement, changent de sens alternativement et augmentent en nombre suivant les puissances de 2, en passant d'un ordre à l’autre; en sorte qu’un courant du ne ordre engendre «2 courants induits, les uns inverses, les autres directs.
- Dans l’expérience d’Aragosur le magnétisme de rotation un disque en cuivre horizontal était mis en rotation au-dessous d’une aiguille aimantée qui se trouvait entraînée par ce mouvement.
- « Herschel et Babbaye répétèrent cette expérience d’une manière inverse. Ils firent tourner un disque de métal librement suspendu par son centre, en imprimant un mouvement de rotation à un aimant placé au-dessous (x). »
- Le magnétisme de rotation découvert par Arago n'avait pas reçu d’explication. Faraday donna la théorie du phénomène, après avoir montré « par une expérience directe que le disque en mouvement était de fait parcouru par des courants de direction telle que d’après les lois établies de l’action électromagnétique, ils devraient produire la rotation observée ».
- Voici l’expérience qui est la réciproque de celle d’Arago.
- « Après avoir placé le bord de son disque entre les pôles du grand aimant en fer à cheval de la Société royale, et relié l’axe et le bord aux deux extrémités du fil d’un galvanomètre, il obtint pen-
- (>) Becquerel. Histoire de Vélectricité et du magnétisme, P. 82.
- (i) Moigno. Faraday inventeur, p. 20.
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- dant qu’on faisait tourner le disque Un flux con- ' tinu d’électricité. La direction du courant dépendait de celle de la rotation; elle était renversée lorsqu’on tournait en sens contraire (,)».
- Les découvertes successives issues de celle d’Œrsted ont été, pour ainsi dire, une suite d’actions inverses ou réciproques; telles sont celles d’Ampère et de Faraday.
- 11 est intéressant de suivre les transformations de l’appareil d’induction de Faraday en machines diverses plus ou moins ingénieuses, plus ou moins puissantes, où les pièces composantes essentielles jouent des rôles inverses.
- La première expérience de Faraday sur l’induction fut faite en 1831, avec deux hélices voisines, l’une parcourue par un courant électrique et l’autre en rapport avec un galvanomètre.
- L’ingénieux physicien étudia ensuite les courants induits résultant de l’aimantation et de la désaimantation du fer formant un simple anneau dont une des moitiés était entourée d’un fil isolé parcouru par un courant et l’autre entourée aussi d’un fil communiquant avec un galvanomètre.
- La première machine d’induction que l’on vit fonctionner publiquement fut celle de Pixii (en 1832), dans laquelle l’aimant était mobile et la bobine fixe. Dans les machines de Ritchie, Saxon, etde Clarke, c’est la disposition inverse : l’aimant, très volumineux, est fixe et les bobines d’électros sont mobiles.
- Au lieu d’une seule paire de bobines et d’un seul aimant en fer à cheval, on en a employé plusieurs, pour multiplier les effets, en disposant les pièces circulairement et en faisant tourner le cercle des bobines entre deux rangées circulaires d’aimants assemblés de telle sorte que le noyau de fer doux de chaque bobine se trouvât alternativement aimanté dans deux sens opposés.
- Puis fut construite la puissante machine Siemens à aimants fixes, nombreux et énergiques, et à cylindre électromagnétique mobile s’aimantant transversalement par induction et produisant des courants dans le fil enroulé sur la longueur du noyau de fer.
- On trouve ensuite la machine de Wilde (1864), composée de deux machines superposées: la supérieure petite, formée d’aimants verticaux entre lesquels tourne une bobine Siemens dont le cou-
- rant sert à exciter la seconde machine, beaucoup plus grande.
- Cette dernière pourrait inversement servir à son tour d’excitatrice à un second système, lequel à son tour agirait sur un troisième. La quantité d’électricité dégagée de l’ensemble de ces machines réciproques ne dépendrait que de la limite de la force dont on disposerait.
- La machine de Ladd est un perfectionnement de celle de Wilde. L’armature a deux fils au lieu d’un. Le courant du premier fil étant envoyé dans ie fil des aimants inducteurs, leur pouvoir est augmenté et l’on peut recueillir dans l’autre fil un courant considérable qu’on utilise pour le travail extérieur.
- Vient ensuite la machine de Paccinotti (1864), dans laquelle les hélices sont isolées entre les dents d’un anneau de fer mobile autour d’un axe Vertical. Les bobines passent en regard et bien près de deux électros fixes disposés vis-à-vis des extrémités d’un même diamètre de l’anneau. 1
- Paccinotti dit avec raison que ce modèle montre comment la machine électromagnétique est réciproque de la machine magnéto-électrique. Cette machine, ingénieuse dans son principe (invention de l’anneau et des collecteurs), est néanmoins restée dans l’oubli. En 1866, M. Worms de Romilly fit construire une machine à anneau de fer, laquelle n’a pas fonctionné pratiquement.
- La machine à anneau n’a commencé à entrer dans la pratique que quand Gramme, en 1871, inventa sa machine, qui reproduit les dispositions principales de celle de Paccinotti.
- La machine de Gramme a- été le point de départ des machines dynamo-électriques qui se sont succédé, apportant les unes un accroissement de puissance, d’autres des dispositions différentes dans l’agencement des fils et des collecteurs, mais ne dépassant pas en simplicité la machine type.
- Telles sont les machines Méritens, Siemens, Weston, Ferranti, Maquaire, etc.
- Transformations inverses. — Masson et Breguet avaient réalisé en 1842 la très curieuse transformation du courant d’une pile en électricité statique, au moyen d’un appareil dont la machine de Ruhmkorff est devenue la forme définitive.' ~
- 11 était probable que la transformation inverse de l’électricité statique en électricité dynamique pourrait être effectuée avec une égale facilité; mais | jusqu’en 1875 aucune expérience n’était venue
- (4) Moigno. Faraday inventeur, p. 20.
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- confirmer cette prévision. « C’est cette lacune, dit M. Bichat, que je me suis proposé de combler (*) ».
- On sait qu’en faisant passer dans le gros fil de la bobine de Ruhmkorff le courant d’une pile successivement interrompu et rétabli on recueille aux extrémités du fil fin deux courants induits de sens contraire, égaux en quantité, mais très inégaux en tension. Pour une cerraine distance explosive, il semble qu’il n’y ait qu’un seul courant, et le circuit est direct. Les étincelles auxquelles il donne naissance ont tout à fait l’apparence d’étincelles d’électricité statique.
- Réciproquement, si dans le fil fin de la même bobine on fait passer une série d’étincelles d’électricité statique (machine de Holtz), on recueille dans le gros fil des courants tout à fait analogues à ceux que fournit la pile, et en étudiant ces courants au moyen d’un voltamètre ordinaire, il semble qu’il n’y ait qu’un seul courant, et ce courant est inverse,
- « fin renversant la machine on renverse en même temps le sens du courant indirect qui, seul, est mis en évidence.
- « Ces anomalies apparentes tiennent aux différences de tension des deux courants qui, en réalité, se produisent soit dans le gros fil, soit dans le fil fin de la bobine ».
- Au lieu de produire les étincelles d'électricité statique au moyen d’une machine de Holtz, on peut les produire au moyen d’une seconde bobine de Ruhmkorff. Sous cette forme l’expérience est plus intéressante.
- Machine rhèostatique de M. Gaston Planté. — M. Gaston Planté, en imaginant et réalisant sa machine rhèostatique, avait pour but de transformer plus complètement qu’il ne l’avait fait jusqu’alors avec ses accumulateuis la force de la pile voltaïque et d’obtenir une tension équivalente à celle des appareils d’électricité statique.
- Sans doute les appareils d’induction avaient déjà résolu cette transformation ; mais, comme le fait remarquer l’auteur, notre méthode, tout en étant moins simple au point de vue pratique, nous a paru plus directe au point de vue théorique et susceptible de convertir avec moins de
- (*) Annales de chimie et de physique, y série, t. VI, p. 392. Bichat. Mémoire sur rinduction. Comptes rendus, t. LXXVIII, p. 16S6.
- perte dans la transformation une quantité donnée de force électrique prête à fournir un courant dynamique en une quantité correspondante d’effets électriques sous forme statique.
- M. G. Planté avait déjà constaté qu’avec une batterie secondaire de 600 à 800 éléments on pourrait charger rapidement un condensateur à lame isolante suffisamment mince, en verre, mica, gutta-percha, paraffine.
- Pour obtenir des effets statiques continus et de plus grande intensité, il a réuni un certain nombre de condensateurs à feuilles de mica recouvert de feuilles d’étain, disposés comme les couples des batteries secondaires elles-mêmes, de manière à pouvoir être successivement chargées en quantité et déchargées en tension. C’est cet appareil qu'il a nommé machine rhèostatique.
- Les effets augmentent avec le nombre des condensateurs ; le nombre des étincelles leur est sensiblement proportionnel.
- La machine rhèostatique donne, en général, tous les effets des machines électriques et des bobines d’induction.
- C’est avec un appareil de 40 couples que M. Planté est parvenu à transformer complètement une certaine quantité d’électricité dynamique en électricité statique. Citons l’expérience :
- « Une batterie secondaire de 40 couples, sans aucun résidu de charge antérieure, mais toute prête à emmagasiner le moindre travail chimique d’une pile primaire, a été chargée, pendant 15 secondes seulement, par deux éléments de Bunsen et mise ensuite en action sur la machine rhéosta-tique. 11 a fallu tourner alors l’appareil pendant plus d’un quart d’heure pour épuiser cette charge en illuminant un tube de Geissler.
- « lien résulte qu’avec la quantité d’électricité prise par la batterie secondaire pendant une dizaine de minutes (ce qui est à peu près le temps convenable pour y accumuler sans perte sensible le travail de la pile primaire), on pourrait rendre lumineux un tube d’air raréfié pendant plus de dix heures. (J) »
- De plus, « la machine rhèostatique peut donner aussi des effets statiques de quantité, qui diffèrent notablement de ceux de tension, en maintenant tous les condensateurs associés en surface et en y adjoignant un autre petit commutateur spécial destiné à recueillir les décharges, sans mé-
- 0) G. Planté. — Recherches sur l'électricité, p. 261.
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- lange avec les effetsdela batterie secondaire.»^).
- Réversibilité de la machine rhéostatique. — « Si au lieu de faire passer dans la machine rhéostatique un courant d’électricité dynamique pour obtenir des effets d’électricité statique, on le met, au contraire, en relation avec une autre machine rhéostatique en action, on obtient des indices de la transformation inverse, c’est-à-dire des traces d’électricité dynamique. Dans ce cas, les pôles de tension de la machine rhéostatique sont mis en relation avec la source d’électricité statique, et les pôles de charge qui aboutissent à la pile communiquent avec un galvanomètre (2). »
- Réversibilité des machines électriques à influence. — Les machines électriques à influence sont réversibles comme les machines d’induction. Ainsi deux machines de Holtz ou de Wimshurst peuvent être accouplées de telle sorte (les excitateurs ouverts pour empêcher les étincelles) que quand on fait tourner l’une il arrive un moment où la différence de potenliel des deux pôles est assez forte pour que l’autre machine se mette à tourner.
- Les physiciens ont eu plus d’une fois à constater qu’une machine de Holtz peut se décharger ou même s'intervertir quand l’excitateur est ouvert, surtout si les pôles communiquent avec les armatures d’une batterie de grande surface ; on peut alors, comme l’indique M. Mascart (3), observer un phénomène curieux.
- « Lorsque la batterie est fortement électrisée, on abandonne la machine à elle-même en faisant tomber la courroie qui commande les plateaux ; on voit ces plateaux s’arrêter peu à peu, puis se mettre à tourner en sens contraire, d’un mouvement accéléré, jusqu’à ce que la batterie soit déchargée.
- « L’expérience est plus facile à répéter avec deux machines. L’une d’elles étant ouverte et à l’état neutre, oh met ses deux peignes en communication séparément, avec les pôles d’une seconde machine en activité. Aussitôt les peignes de la première s’illuminent et le plateau se met à tourner en sens contraire de sa marche régulière ; l’une des machines dépense ce que l’autre pro-
- (1) G. Planté. — Recherches sur l’électricité, p. 287.
- (2) Ibid. — P- 300.
- (3) Mascart. — Traité d’électricité, t. II, p. 294.
- duit. On peut dire encore, en se plaçant à un autre point de vue, que l’électricité sert à transmettre le mouvement de la seconde machine à la première. »
- Réversibilité des machines dynamo-électriques. — Une machine dynamo-électrique qu’on met en mouvement au moyen d’une force mécanique (machine à vapeur, moteur hydraulique ou autre) produit de l’électricité. Si, au contraire, on lui fournit de l’électricité issue d’une source continue quelconque (pile, accumulateurs ou machine) elle se mettra à tourner et sera capable de fournir de la force mécanique.
- Là machine de Gramme et ses analogues sont appelées, pour cette raison, machines réversibles.
- « Lorsqu’on fait tourner l’induit d’une machine magnéto-électrique, une machine Gramme par exemple, on obtient un courant dans un circuit extérieur, et le travail dépensé par le moteur apparaît sou3 forme d’énergie électrique. Réciproquement, si on lance par les frotteurs, dans le fil de l’anneau le courant d’une pile, celui-ci se partage à son entrée, en parties égales, entre les spires supérieures et les spires inférieures de l’anneau ; ces deux courants partiels sortent par l’autre brosse pour retourner au pôle négatif de la pile. L’anneau se met à tourner et produit du travail mécanique lorsqu’on transmet son mouvement à un outil par l’intermédiaire d’organes convenables, courroies, engrenages, etc. L’énergie chimique dépensée dans la pile se retrouve alors sous forme de travail mécanique (*). »
- Réversibilité des machines électromagnétiques. — « Un circuit fermé, dans lequel passe un courant, et situé dans un champ magnétique, tend à prendre la position pour laquelle le nombre des tubes de force qui pénètrent par sa face négative est maximum ; c’est la loi de Maxwell.
- « Pour rendre le courant continu, il suffira de renverser le sens du courant, au moyen d’un commutateur, chaque fois que le circuit arrivera dans la position d’équilibre. Il en résulte que les machines électromagnétiques sont réversibles ; c’est-à-dire que si on leur fournit un courant électrique provenant d'une source extérieure, l’armature se mettra en mouvement dans son champ magnétique en développant un travail mécanique. La
- C1) H. Schoentjes. — L'électricité et ses applications, p.277.
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- machine qui fournit le courant a reçu le nom de génératrice, celle qui est actionnée par le courant s’appelle la réceptrice ('). »
- Un habile constructeur, M. Trouvé, a réalisé d’ingénieux petits moteurs magnéto-électriques réversibles qui, eu égard à leur faible poids, sont capables d’un travail relativement considérable.
- Une expérience curieuse de réactions réciproques des machines dynamo électrique et magnéto-électrique a été réalisée par M. Gérard-Lescuyer. Elle mérite de trouver place ici. « Si l’on fait passer le courant issu d’une machine dynamo-électrique à travers une machine magnéto-électrique, celle-ci commence d’abord à tourner et à prendre une certaine vitesse de régime en rapport avec le courant qui l’anime, mais se ralentit bientôt, s’arrête et repart en sens contraire, pour s’arrêter de nouveau et tourner dans le même sens que précédemment. En un mot, elle est animée d’un mouvement alternatif régulier, qui dure autant que le coûtant qui l’actionne. »
- Nous n’avons en vue ici que le fait; voir pour son explication La Lumière Électrique, tome II, page 352.
- M. Marcel Deprez a expliqué la perturbation momentanée des deux réceptrices (Expériences de Creil), par les réactions réciproques qu’elles exercent l’une sur l’autre : « Quand le régime est établi et que le travail résistant vient à varier à l’une des réceptrices, celle-ci modifie sa force électromotrice, de façon adonner l’intensité de courant qu’il lui faut. II en résulte une perturbation momentanée dans l’équilibre de la deuxième réceptrice qui, elle-même, modifie aussitôt son champ magnétique dans le sens convenable pour maintenir à l’intensité qu’elle reçoit la valeur correspondant à l’effet qui lui est demandé. En somme, il suffit que, pour chaque réceptrice, la force électromotrice propre puisse varier de 4900 à 6100 volts, dans les conditions de régulation particulières, pour que chacune d'elles ne prenne à la source commune (machine motrice) que la quantité d’électricite dont elle a besoin (2). »
- M. Antoine Breguet, en exposant sa théorie de la machine de Gramme, commence par dire que la machine de Gramme est réversible. La rotation de sa bobine donne naissance à un courant électrique, et réciproquement; si un courant traverse
- (!) Monnier. — Electricité industrielle, p. 435.
- (2) La Lumière Electrique, t. XVIII, p. 202.
- la bobine, cette dernière se mettra à tourner autour de son axe. En raison de cette réversibilité si complète, toute théorie acceptable de la machine, prise comme électromoteur doit pouvoir se retourner de toutes pièces pour expliquer la machine comme source de courant (]). »
- Dans son mémoire sur 11 principe de la conservation de l'électricité, M. Lippmann dit qu’il faut se garder de confondre ce que l’on peut appeler la réversibilité d’un phénomène avec l’existence du phénomène réciproque ; il y a là deux idées distinctes qui sont logiquement et physiquement séparables.
- « Un phénomène réversible est celui qui a lieu indifféremment dans l’un ou l’autre sens. Tout en étant réversible, il peut n’avoir pas de réciproque', le phénomène réciproque est une action nouvelle dans laquelle il y a non pas un simple changement de signe, mais une interversion de la cause et de l’effet. Quelques exemples rendront cette distinction plus claire.
- L’action d’un courant sur l’aiguille aimantée est un phénomène réversible ; la déviation de l’aiguille varie d’une manière continue, s’annule et change de signe avec le courant; mais, que la déviation ait lieu à droite ou à gauche, c’est toujours le même phénomène : il a pour réciproque la production d’une force électromotrice d’induction due au mouvement de l’aiguille, c’est-à-dire un phénomène différent.
- La déviation du plan de polarisation de la lumière sous l’action d’un courant électrique est encore un phénomène réversible, cependant on ne lui connaît pas de réciproque : on n’a jamais constaté qu’une rotation du plan de polarisation fasse naître un courant électrique dans un circuit voisin.
- Le phénomène de M. Boltzmann, la variation du pouvoir diélectrique d’un gaz avec la pression, est un phénomène réversible dont la réciproque-est la contraction électrique des gaz.
- Le sens du phénomène réciproque se trouve par une règle très simple : ce sens est toujours tel que le phénomène réciproque tende'à s’opposer à la production du phénomène primitif (2) ».
- — En résumé, la production de l’électricité sous ses formes ordinaires — piles hydro-électriques,
- (M Annales de chimie et de physique, 3" scrio, t. XVI, p. 5. •*) Annales de chimie et de physique, 5" sérié, t, XXIV, p. 14s, 172.
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- piles thermo-électriques, machines dynamo et magnéto-électriques — n’est, en réalité, que la transformation d’une énergie en une autre énergie, d'un mode de mouvement en un autre mode de mouvement. Cette réciprocité de cause à effet s’exprime en disant que les producteurs ou générateurs d’électricité sont réversibles et intermutables, c’est-à-dire que chacun d’eux peut produire des actions analogues, mais inverses de celles qui lui ont donné naissance, et qu’ils peuvent se substituer l’un à l’autre pour produire les mêmes effets. Par exemple, une machine magnéto-électrique produit un courant lorsqu’on la met en mouvement en dépensant un certain travail extérieur, ou se met en mouvement et produit un certain travail lorsqu'on lui fournit un courant électrique.
- Cette propriété s’exprime en disant qu’une machine magnéto-électrique est réversible. Cette machine peut être mise aussi en mouvement par le courant fourni par une pile hydro-électrique (*) ou thermo-électrique; les trois sources d’électricité peuvent se substituer l’une à l’autre; elles sont intermutables.
- M. Mercadier, dans sa théorie du téléphone électromagnétique, cite letéiéphone transmetteur à limaille de fer comme appareil réversible, pouvant servir de récepteur ((i) 2).
- 11 nomme télémicrophone des appareils mixtes produisant simultanément les effets des microphones et des téléphones et réversibles comme ces derniers.
- M. Mercadie^ indique les faits sur lesquels repose leur construction (3).
- La répulsion des portions contiguës d’un courant sur lui-même, la self-induction, l’induction mutuelle, la production de courants induits de sens contraire aux courants primaires, sont des effets réciproques dont il faut tenir compte aussi bien dans la pratique que dans la théorie des appareil^ électriques.
- On a trouvé divers moyens sinon de supprimer les effets des spires voisines d’un même courant, du moins d’atténuer beaucoup ces effets nuisibles, entre autres par l’emploi de rubans au lieu de fils conducteurs, ces rubans étant espacés
- (i) Les accumulateurs ne sont autre chose que des piles hydro-électriques réversibles.
- (*) Comptes rendus, t. Cl, p. 1001.
- (3) Comptes rendus, t. CII, p. 207.
- les uns des autres d’un centimètre au moins sur les bobines.
- — Dans nos expériences hydrodynamiques, pour imiter les effets électriques et magnétiques, nous avons fait à l’origine une expérience inverse de celle de M. Clément Desormes. Ce savant avait attiré et fait vibrer une lame circulaire en dirigeant sur elle un courant d’air par le centre d’une autre plaque parallèle et très voisine.
- Après avoir opéré avec un courant d’eau à la place d’un courant d'air et obtenu attraction et vibration, nous avons renversé l’expérience et fait vibrer le tube abducteur du courant d’eau contre une plaque fixe ou contre le fond d’un vase.
- Lorsqu’on emploie pour cela un courant d’eau de la ville amené par un tuyau d’arrosage terminé par un ajutage à bords épais (de 4 à 5 millimètres pour un canal de 15 millimètres de diamètre) et qu’on tient verticalement le tube, l’ajutage touchant le fond du vase, si l’on soulève un peu le tube et qu’on l’abandonne à lui-même, en le maintenant vertical, il entrera en vibration, et s<?n mouvement vibratoire pourra être assez rapide pour rendre un son dont il sera possible de prendre la hauteur.
- Cette expérience est assimilable à celle d’un électro-aimant placé sous l’influence d’un courant électrique interrompu automatiquement par le mouvement alternatif que détermine le courant lui-même, comme dans les trembleurs des sonneries électriques (*).
- C. Decharme.
- (A suivre.)
- REMARQUE HISTORIQUE
- AU SUJET
- DE LA THÉORIE DE LA PILE
- La Lumière Électrique publie, depuis le 3 octobre, un très important travail de M. Henri Gil-bault intitulé : Etudes sur la variation de la force êlectromotrice des piles avec la pression. Dans ce travail, M. Gilbault se propose de soumettre au contrôle de l’expérience une relation que la théo-
- f) Annales de chimie et de physique, 5° série, t. XXV, p. S54-560. — La Lumière Electrique, t. IX, p. 462-463.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rie établit entre la variation de la force électromo-triced’unepilepar la pression d’une part et, d’autre part, la variation de volume qui accompagne la réaction chimique dont la pile est le siège.
- M. Henri Gilbault, par une confusion bien naturelle et dont j’indiquerai tout àl’’heure l’origine, attribue l’invention de cette relation à M. H. von Helmholtz. En réalité, cette relation ne se trouve nulle part, explicitement ou implicitement, dans les écrits de M. H. von Helmholtz. 11 y a plus; si l’on acceptait sans correction les formules de M. H. von Helmholtz, on ne serait pas conduit à cette relation.
- M. H. von Helmholtz, en effet, égale la force électromotrice de la pile à la variation que le passage d'une unité de l'électricité au travers de l’élément fait éprouver à ce qu’il nomme Y énergie libre, c’est-à-dire à la quantité
- 3* = E(U — T S),
- E étant l’équivalent mécanique de la chaleur, U l’énergie interne, T la température absolue et S l’entropie. Tandis que la théorie complète de la pile, celle qui conduit à la relation étudiée par M. Gilbault, consiste à remplacer, dans l’énoncé précédent, Yénergie libre de M. H. von Helmholtz par ce que j’ai appelé 1 epotentiel thermodynamique sous pression constante, c’est-à-dire par la quantité
- $ = E (U — T S) -f- p v,
- oil p est la pression et v le volume du système.
- Cet énoncé, complet a été donné dès 1878 par l’illustre professeur américain J. Willard Gibbs, dans les dernières pages de son célèbre mémoire On equilibrium of heterogeneous substances.
- Le mémoire de M. Gibbs fut d'abord peu remarqué, et j’ignorais qu’il eût énoncé la proposition fondamentale que je viens de rappeler lorsque, en 1883, je proposai de la substituer à la proposition incomplète de M. H. von Helmholtz.
- Mon travail fut, au début de l’année 1884, présenté une première fois comme thèse à la Faculté des Sciences de Paris. Ecarté une première fois, et désireux de faire connaître aux physiciens les idées si nouvelles que j’attribuais alors exclusivement à l'illustre professeur de Berlin, je rencontrai un amical appui en mon maître, M. J. Mou-tier, qui consentit à rédiger, d’après mes manus- I crits, un article sur la théorie de la pile. Cet ar- I
- ticle, dans lequel M. J. Moutier a le soin de mentionner ma collaboration, parut dans ce journal au mois d’août 1884.
- Pour moi, je me contentai de publier, au mois de décembre 1884, dans les Comptes rendus de l'Académie des Sciences, une courte note sur les principes de la théorie. Ce n’est que plus tard, en 1886, lorsque mon travail eut essuyé à la Faculté des Sciences de Paris un nouvel échec, que je le publiai in extenso sous le titre : Le Potentiel thermodynamique et ses applications.
- La relation étudiée par M. H. Gilbault se trouvait dans le mémoire dont je viens de conter les vicissitudes; elle est démontrée dans l’exposé de M. Moutier et aussi (p. 117) dans mon livre surle Potentiel thermodynamique. Je me crois donc en droit d’en revendiquer la paternité.
- Mais une circonstance explique que M. H. Gilbault ait attribué cette relation à M. H. von Helmholtz. Plus soucieux des idées physiques nouvelles que des questions de priorité, ni M. Moutier ni moi ne nous sommes préoccupés de marquer la part qui me revenait et, ignorant d’ailleurs la priorité de M. Gibbs, nous avons attribué en bloc toute la théorie à l’illustre professeur de Berlin. M. Moutier a même conservé le nom d'énergie libre, attribué par M. H. von Helmholtz à la quantité E (U — T S), pour désigner la quantité E (U — T S) -J- pv. *
- Du reste, dans le premier volume, récemment paru, de mes Leçons sur l’électricité et le magnétisme, j’ai donné, en la revendiquant comme mienne, la relation étudiée par M. H. Gilbault (P- 550).
- En résumé, l’histoire de la nouvelle théorie de la pile me paraît être la suivante :
- M. Gibbs a donné le théorème général qui relie la force électromotrice d’une pile à la variation du potentiel thermodynamique total qui accompagne la réaction produite dans la pile. 11 a expliqué la différence entre la chaleur chimique et la chaleur voltaïque.
- M. H. von Helmholtz a donné la relation qui existe entre cette différence et la variation de la force électromotrice de la pile avec la température.
- Enfin, j’ai montré que le théorème de M. Gibbs entraînait deux propositions: d’une partla proposition de M. H. von Helmholtz, d’autre part la relation, aujourd’hui étudiée par M. H. Gilbault, entre la variation de la force électromotrice par la
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- pression et le changement de volume qui accompagne la réaction chimique.
- Certes, ma part dans les progrès de cette théorie est petite, si on la compare à celle des deux hommes de génie qui m’ont précédé; j’espère qu’on me pardonnera néanmoins d’avoir voulu la revendiquer.
- P. Duhem.
- SUR LA PÉRIODE DIURNE DE L’ÉLECTRICITÉ ATMOSPHÉRIQUE (*)
- Dans la séance du 29 juin dernier, M. Charles André présentait à l’Académie des sciences de Paris, par l’entremise de M. E. Mascart, une note ayant pour titre Contribution à l'étude de l'électricité atmosphérique (2), dans laquelle il disait : « On admet généralement qu'il y a pour l’électricité atmosphérique une variation diurne normale correspondant à un temps calme et à un ciel serein; l’examen des observations poursuivies à Lyon depuis 1884 avec l’électromètre enregistreur Mascart, ne confirme pas cette manière de voir. » A l’appui de son assertion, M. André donne les courbes qui représentent la marche diurne de l’électricité atmosphérique à Lyon et qui sont fidèlement reproduites ci-contre (fig. 1).
- En m'appuyant sur quarante années d’observations faites avec mon électromètre bifilaire et suivant la méthode du conducteur mobile, je puis dire que par les journées calmes et sereines on observe généralement une période diurne double, avec deux maxima, l’un avant midi, l’autre après midi, et deux minima, l’un peu apparent dans le courant de la journée et l’autre plus accentué et ressenti vers la fin de la nuit.
- Les heures des maxima principalement varient quelque peu non seulement avec les saisons, mais encore avec les altitudes, comme le prouvent les courbes représentant la période diurne à l’observatoire du Vésuve, à 637 mètres au-dessus de la mer, et à l’observatoire de l’Université, qui s’élève à peine à 57 mètres, courbes publiées dans les diverses éditions de mes Leçons de physique ter-
- U) Comptes rendus de l'Académie des sciences de Naples août 1891 (trad. par M. Marcillac).
- <,*) Comptes rendus, t. CXII, n"2ô (29 juin 1891),
- restre. Elles sont, à mon grand regret, trop lon^ gués pour que je puisse les reproduire ici. Les plus récentes sont contenues dans la dernière édition, qui porte la date de 1883, et sont extraites des observations faites à l’observatoire de l’Université; Les éditions antérieures contiennent celles qui ont été établies d’après les observations faites à la station du Vésuve.
- Je serais heureux que M. André pût voir au moins celles de 1883. Mais personne, que je sache,
- Tord éiæ
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- n’a prétendu qu’il y eût une variation diurne normale, attendu que les maxima et les minima dont il est question sont difficilement égaux dans deux journées consécutives, même précédées et suivies de jours calmes et sereins, et il résulte de milliers d’observations que lorsque par un ciel serein et un air calme on a des maxima très éle-* vés, on peut, avec sécurité, présager l’apparition prochaine des nuages, dans les 24 heures en hiver, et dans deux ou trois jours en été.
- La valeur de ces maxima dépend exclusivement de celle de l’humidité relative dans la zone atmosphérique dominant le lieu des observations, qui lorsqu’elle augmente annonce presque toujours la formation de nuages; il n’y a rien d’étonnant, par suite, à ce que, avec certains vents, divers
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- maxima atteignent une plus grande élévation, et les courbes de M. André (fig. i) prouvent clairement ce que j’ai tant de fois répété comme un fait constamment observé.
- 11 convient de noter en outre qu’avec l’accroissement de l’humidité relative, le potentiel de l’air s’élève, mais que l’élévation de potentiel peut disparaître quoique l’humidité reste; voilà pourquoi les nuages, une fois formés, ne donnent pas d’électricité propre si, par une nouvelle condensation, ils pe se résolvent pas en eau ou en neige.
- Les courbes présentées à l’Académie de France par M. André, et que je reproduis ici, sont la confirmation de ce que j’ai démontré jadis. 11 suffit de jeter les yeux sur la figure i pour voir les deux maxima et les deux minima de la double période diurne ci-dessus indiquée. Que par les vents du nord le maximum d’avant midi soit moins élevé et que celui d’après midi soit plus élevé par rapport aux jours pendant lesquels les vents du sud ont dominé, cela peut bien provenir de la cause indiquée plus haut.
- Parmi tant de courbes que j’ai dressées et qui figurent en partie dans mes Leçons de physique terrestre, bien que pour les journées régulières on reconnaisse dans le plus grand nombre l’existence des deux maxima et des deux minima, cependant la courbe d’un jour ressemble assez rarement à celle du jour suivant, non seulement par la valeur différente de ces maxima et de ces minima, mais aussi par les variations notables qui surviennent dans les diverses heures du jour et de la nuit.
- Mes courbes ont été patiemment déduites d’observations directes, exemptes des erreurs dues aux pertes.
- L’expérience a montré combien l’électricité atmosphérique subit de promptes variations d’un moment à l’autre, et pourtant on a cru devoir recourir, pour éviter la fatigue excessive des observations directes, à la méthode graphique grandement perfectionnée par M.Mascart. Cependant, au congrès météorologique international de Rome, en 1879, je démontrai devant ce physicien que les appareils graphiques sont en général subsidiaires des instruments à observation directe et que les pertes ne peuvent être évitées, en dépit des moyens employés, d’où la nécessité de trouver une méthode de correction ; et je me souviens bien que l’éminent physicien français déclara publiquement, en assemblée, que mon appareil
- pouvait servir à contrôler les résultats fournis par les autres.
- Je serais heureux qu’un amateur de. météorologie électrique, à l’étude de laquelle j’ai consacré quarante ans de recherches assidues, pût voir au moins les quelques courbes qui sont insérées dans l’édition de 1883 de mes Leçons de physique terrestre. 11 verrait dans la figure 486 la courbe du 3 septembre avec un fort maximum d’avant midi qui, malgré une journée très belle, annonçait pourtant une bourrasque qui se manifesta la nuit suivante ; le temps se maintint pluvieux jusqu’à la journée du 7, qui fut parfaitement sereine, avec faible vent du N E. La courbe de çe jour présente une singulière anomalie avec deux maxima d'a-près-midi, assez peu élevés, l’un à deux heures et l’autre à trois heures (1).
- Les journées des 8 et 9 furent calmes et se-
- Humlditè relatlre
- Fig. 2
- reines, et cependant les deux courbes sont très différentes l’une de l’autre.
- Enfin la courbe représentant la période diurne du 12, et qui offre un fort maximum à 8 heures du soir, fait prévoir les nuages et la pluie du lendemain.
- M. André a publié ensuite deux courbes représentant la période annuelle de la marche de l’humidité relative et du potentiel électrique de l’air, qui sont exprimées par les figures 2 et 3; la grande ressemblance de ces deux, courbes est une très belle preuve de ce que j’ai soutenu à maintes reprises, à savoir que l’électricité atmosphérique croît avec l’humidité relative, bien que les pertes plus fortes qui se sont produites à cause de celle-ci aient souvent masqué une des plus importantes vérités de la météorologie électrique.
- Donc les courbes de M. André représentées
- (*) Nuove le^ioni di Fisica sperimentalc et di Fisicu terrestre. — Naples. Giovanni Jovene, éditeur.
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- par la figure i sont une confirmation de ce que l’on savait depuis longtemps au sujet de la période diurne de l’électricité atmosphérique, et s’il est une chose digne de remarque c’est la grande ressemblance de celles-ci, ressemblance qui chez nous n’est pas aussi parfaite, spécialement si les dites courbes sont déduites des observations faites pendant les jours calmes et sereins, précédés ou suivis de pluies, surtout de pluies d’orage. Cette uniformité constatée à Lyon, qui ne se rencontre pas dans les courbes de Naples et du Vésuve, pourrait d’aventure dépendre de causes locales, puisque les potentiels varient non seulement d’un moment à l’autre en un même lieu, mais suivent également les variations des lieux en un même temps, comme le prouvent exactement les observations parfaitement simul-
- Potentiel électrique
- Fig. 3
- tanées que l’emploi du télégraphe a permis de faire à l’observatoire de l’Université et à la station du Vésuve, depuis 1872, époque à laquelle les deux stations furent mises en communication directe.
- Les observations se font aussi à l'observatoire de Capodimonte aux mêmes heures, bien qu’on ne puisse les dire absolument synchroniques avec celles de l'Université et du Vésuve. Or, en ces trois points on- a, dans le même temps, des valeurs différentes, non seulement par les temps de pluie, où les différences sont énormes et parfois de signe contraire, mais même dans les journées calmes et sereines.
- Et que l’on ne dise pas que de semblables différences proviennent des diverses altitudes de ces points, car comme les différences d’altitude,restent toujours les mêmes, ainsi les différences de potentiels devraient aussi être constantes, ce qui n'arrive pas en réalité, puisqu’il advient souvent que sur le Vésuve, c’est-à-dire au lieu le plus
- élevé, on a moins qu’à l’Université, qui est le point le plus bas.
- Au sujet des diverses altitudes des points d’observations, je déclare, pour la centième fois peut-être, que c’est une erreur de croire que l’électricité augmente avec les hauteurs, car des observations comparables et simultanées mille fois renouvelées prouvent le contraire. Cependant l’erreur est répétée presque par tous, même par les plus autorisés.
- je voudrais que les quelques savants qui ont fait des essais pour des hauteurs différant seulement de quelques mètres se persuadassent qu’une élévation modérée peut fournir des résultats plus sensibles en donnant à l’appareil un horizon plus libre de façon à ce qu’il domine mieux les corps environnants; car, ainsi que Saussure l’avait fait justement ressortir, une bonne exposition sert ,bien plus que la hauteur à obtenir des indications plus énergiques.
- Les observations simultanées faites depuis plusieurs années aux observatoires de l’Université, de Capodimonte et du Vésuve, ainsi qu’à ceux de Moncaiieri et du Petit-Saint-Bernard (’) prouvent le contraire de ce que l’on a coutume d’assurer obstinément.
- Les observations parfaitement synchroniques qui depuis 1872 se poursuivent sans interruption' à Naples et au Vésuve ont démontré que seulement dans la saison d’été l’électricité est plus forte au Vésuve pendant le jour, et que le contraire se produit pendant les heures de nuit. A Moncaiieri et au Petit-Saint-Bernard, qui est beaucoup plus élevé que l’observatoire du Vésuve, ces différences entre l’été et l’hiver disparaissent, et dans toutes les saisons l’électricité est constamment moindre dans le site le plus élevé, en
- (!) M. D. Colladon, de Genève, qui a bien voulu nous dire qu’il partageait les idées de M. Palmieri sur les origines de l’électricité atmosphérique, faisait une réserve au sujet des résultats obtenus à l’observatoire même du Vésuve. 11 estimait que la si.nation très particulière de cette station sur les flancs d’un volcan toujours en activité pouvait modifier dans une certaine mesure la marche des phénomènes électriques. — M. Palmieri, tenant compte des objections de son illustre ami, a recherché si ailleurs qu’au Vésuve ses théories étaient vérifiées par l’expérience. Les observations faites au Petit-Saint-Bernard et à Moncaiieri ont été probantes. Ici nul phénomène volcanique n’intervient. La question est donc résolue.
- P. Marcillac.
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- choisissant toujours les journées sereines et sans vents violents.
- Ces observations n’étaient pas possibles quand on n’avait pas des électromètres comparables, de sensibilité convenable et de transport facile, susceptibles de donner des résultats précis et corrigés des erreurs dues aux pertes. Mon électromètre bifilaire, réduit spécialement pour ces recherches, tel qu’il est à présent, remplit parfaitement le but, et les observations restent comparables non seulement parce qu’il est facile de régler la sensibilité de façon à ce que beaucoup d’électromètres marchent d’accord, mais parce que toutes peuvent être rapportées à une même unité conventionnelle facile à vérifier, ou à l’unité absolue C.G.S.
- En définitive, un appareil portatif d’usage facile permet de multiplier ces observations en divers points de la même contrée.
- C’est pourquoi il me fut aisé au Vésuve de comparer les observations que l’on faisait sur la Puntà delNasone, qui est la cime la plus élevée de la Somma, et sur d'autres points du cratère avec celles que l’on faisait en même temps à l’observatoire.
- On en fit aussi sur divers points de notre ville, tels que le clocher de Sainte-Claire, le château Saint-Elme et la pointe du môle, élevée de deux mètres au-dessus de la mer, toujours synchroniquement avec celles que l’on poursuivait à l’observatoire de l’Université; et par une très belle journée du mois de juillet on constata avec étonnement que, au point le plus bas, c’est-à-dire deux mètres au-dessus de l’eau, l’électricité était plus forte que celle qu’on notait en même temps à l’Université.
- Ferait-on de semblables essais avec les appareils graphiques de grand prix, compliqués et d’un maniement difficile?
- Tout ceci dit, je conclus que si par variation diurne normale on veut entendre la période diurne avec les deux maxima et les minima dont il est question plus haut, les courbes de M. André en sont la preuve; si, de plus, par le mot normale on veut entendre ce que les météorologistes modernes ont coutume de désigner par cette expression, je ne crois pas que quelqu’un ait affiché cette prétention ; quant au fait que l’un des maxima ^soit plus ou moins visible que l’autre lorsque certains vents dominent, ce n’est pas une dérogation à la règle générale, et le savant observateur deTyon en saisira l’origine en considérant
- la grande uniformité de ses courbes (2 et 3), qui montre la correspondance existant entre les valeurs des potentiels et celles de l’humidité relative.
- Enfin, quoique l’électricité qui se manifeste toujours avec l’augmentation de l’humidité relative se dissipe avant que celle-ci ne commence à diminuer et bien que souvent nous notions des augmentations d’électricité dues à l’augmentation d’humidité dans les couches atmosphériques supérieures à celle où se trouvent les appareils, cependant les deux courbes des potentiels et de l’humidité relatives données par l’habile observateur M. André sont d’une ressemblance parfaite. k
- L. Palmieri.
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS ÉLECTRIQUES d)
- M. H. Bonneau, sous-chef de l’exploitation du chemin de fer Paris-Lyon, a récemment proposé
- Fig. 1 et 2. — Bonneau (1891). Locomoteur sans engrenages.
- pour l’actionnement direct des essieux locomoteurs par l’armature de sa dynamo une disposition analogue en principe à celle des tramways Short (2). Cette solution consiste (fig. 1 et 2), à faire envelopper l'essieu moteur E par le noyau de l’armature, dont les deux plateaux M attaquent les roues motrices par des anneaux de caoutchouc C, analogues à ceux des plateaux Rafifard,
- (!) La Lumière Electrique du 17 octobre 1891.
- (J) Ibid. du 8 août 1891, p. 266.
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- et convenablement inclinés, de sorte que la dynamo, suspendue au châssis du locomoteur par des ressorts R et contrebutée par des tampons T, ne subit aucune secousse des réactions de la voie.
- Le frein spécial pour locomoteurs électriques récemment proposé par M. Blanchard et représenté par la figure 3 a pour objet d'arrêter immédiatement le locomoteur dès que le courant lui fait défaut, mais seulement si le train se trouve
- Fig. 3. — Frein Blanchard (1891).
- laisse passer la dent vz en cas de rupture du circuit.
- On pourrait facilement rendre le fonctionnement de l’aiguille / automatique sur les rampes
- Fig. 4. — Commutateur Jarman (1890). Ensemble et détail d’un contact.
- en la remplaçant par un contact pendulaire; et il est, d’autre part, bien évident qu’il faudrait dans la pratique remplacer par un organe de friction
- dans un passage dangereux, sur une rampe par exemple. A cet effet, une dérivation du courant passe constamment, en temps ordinaire, par le contact/' du commutateur j et le solénoïde U du frein, qui maintient sa tige V soulevée, en position de desserrage tant que le courant passe. Dès que le courant cesse de passer, la tige V tombe, mais pas assez pour serrer le frein, parce que sa dent vz s’accroche au cliquet v3, qui se trouve dans la position indiquée en pointillé.
- Lorsque l’on franchit un passage dangereux, on place l’aiguille/sur/2 de manière que, le courant passant à la fois par IJ et par l’électro r, le cliquet vz soit attiré dans une position telle qu’il
- Fig. 5 à 8. — Isolateurs Crompton et Chamen.
- le mécanisme par trop brutal représenté sur la figure 3.
- Le commutateur spécialement étudié par M. Jarman pour le réglage des dynamos compound des locomoteurs est remarquable parla simplicité et la sécurité de son fonctionnement. 11 se compose
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- (fig. 4) d’un cylindre en bois isolé A, porteur de la-mesdecuivreasertiessoigneusementdans un mastic isolant b, parfaitement nivelé, et faisant contact avec une série de balais £ se prêtant à toute espèce de combinaison. Le manipulateur H, enfilé sur la tête carrée de l’axe B, ne peut se retirer ou se replacer que si sa languette e se trouve au droit de l’encoche f, c’est-à-dire que si tous lés contacts sont rompus; et l’axe B se termine par une molette 1 pourvue d'un cliquet à ressort h, dont l’enclenchement avec les dents de la molette précise les différentes positions du commutateur.
- Le mastic isolant b est constitué par un mélange de ciment, de verre et d’ardoise pilés et doit affleurer très exactement les lames a. Les balais c sont pourvus d’un contact h facile à renou-
- /v-V'-'V
- Fig. 9 et 10. — Tendeur à vis Crompton et Chamen.
- veler et à vis l permettant d’en régler la pression.
- MM. Crompton et Chamen proposent pour la pose des conducteurs aériens et souterrains destinés aux tramways et grues roulantes électriques toute une série de dispositions de détail dont les plus intéressantes sont représentées par les figures 5 à 25.
- Les isolateurs employés sont pourvus, comme l’indiquent les figures 5 et 8, d’ailettes qui en augmentent considérablement la surface extérieure et le pouvoir isolant; MM. Crompton et Chamen préfèrent construire ces isolateurs en plusieurs rondelles de fonte émaillée A, séparées par des rondelles en caoutchouc A1( débordantes comme les ailettes de l’isolateur précédent et aussi d’une forme ovale disposée de façon à faciliter l’écoulement des gouttes d’humidité. Ce dispositif permet d’augmenter à la fois les surfaces intérieures et extérieures de l’isolateur.
- Les figures 9 et 10 représentent le dispositif employé pour tendre un conducteur C, formé de bandes de cuivre, au travers d'un de ces isolateurs. L’opération se fait en tournant l’écrou a sur sa vis E, après avoir serré les vis de pression a', de manière qu’il tire C à droite de presque toute la
- Fig. 11.— Tendeur de raccord Crompton et Chamen.
- longueur de la vis E. Après quoi, l’on serre les vis de pression C2, on ramène a et a' à leur position figurée, resserre a', desserre C2 et. tire le câble C d’une nouvelle longueur; et ainsi de suite jusqu’à ce qu’il ait atteint la tension voulue. On enlève
- VVZ7777Z7777777Z7777Z777/
- Fig. 12. — Tendeur de raccord Crompton et Chamen (variante).
- alors définitivement la vis E et son écrou a, qui sont tous deux en deux parties assemblées par des boulons : le conducteur C reste maintenu par la pression des vis C2, dont le manchon s’appuie sur l’isolateur par de larges rondelles D.
- Dans le système représenté par la figure 11, les câbles ou les bandes C, sur lesquelles roule ou glisse le contact du locomoteur, sont tendus aux
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- extrémités ou raccords, par dessus les poulies isolantes F F! par des ressorts H également isolés. La continuité est préservée entre F et Fj par un pont 1, appuyé par un ressort L. Lorsque l’espace manque au-dessous du conducteur pour employer le tendeur H de l’appareil précédent, on peut le remplacer par le dispositif (fig. 12). où le tendeur H tire le câble C et H' le câble C', tandis que les extrémités des câbles sont réunies, comme précédemment, par une pince C5.
- Afin d’assurer la permanence du contact et
- Æ
- n
- Fig. 13 et 14. — Sabots de contact Crompton et Chamen.
- d’éviter lés étincelles au passage des tendeurs. MM. Crompton et Chamen emploientde préférence comme frotteurs de larges sabots d (fig. 13 et 14)
- Fig. 15 et 16. — Bielle de suspension du sabot (fig. 13).
- portant sur le câble par des charbons diagonaux cc articulés, autour d’un tube fendu e enfilé (fig. 15 et 16) au travers des bossages métalliques b1h1 d’une bielle en bois h, et maintenu par un cliquet^.
- La prise du courant se fait au frotteur par les bornes bh. La bielle b forme avec la tige bz du frotteur et la bielle j un parallélogramme articulé (fig. 17 et 18) autour des axes k et m, avec un jeu réglé par l’emboîtement du bossage g1 (fig. 15 et 16) dans l’encoche i (fig. 19 et 20) de la bague i fixée sur h. La pression du patin b sur le câble, qu’il suit en se déplaçant toujours parallèlement à lui-même, est réglée par le ressort lzgz, dont on
- peut varier la tension par la bague /lt L’axe h porte à ses extrémités deux leviers n n, pourvus de galets qui soulèvent le patin au passage des croi-
- Fig. 17 et 18. — Crompton et Chamen. Suspension du sabot du contact, vue de côté et plan.
- sements, etc., en montant sur des plans inclinés M, disposés à cet effet.
- Dans le dispositif représenté par la figure 21, le
- Fig. 19 et 20.
- parallélogramme est remplacé par un fil d’acier P, tendu en O, et permettant aux patins r de suivre la voie C par le glissement de leurs plongeurs 0
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- dans leurs cylindres P! articulés au châssis de la voiture.
- La ligure 22 représente la disposition proposée pour les voies en caniveaux. Le conducteur C, préservé de la boue par une gouttière X, y est supporté par des crampons W sur des isolateurs C à collerettes de tôle émaillée V (fig. 23) qui tiennent relativement peu de place.
- Les aiguilles ont leur pointe q (fig. 24 et 25)
- fermement supportée par une pièce de fonte s, mobile sur un galet u autour d’un axe fixe R, sous l’action de l’engrenage t V, qui commande ainsi l’aiguillage par le piton r.
- M. Harding a récemment proposé de remplacer l’appareil électromagnétique de ses boîtes de contact, décrit à la page 21 de notre numéro du 4 juillet 1891, par un mécanisme entièrement mécanique, représenté par la figure 26.
- Fig. 21. — Crompton et Chamen. Suspension funiculaire du sabot de contact.
- Le fonctionnement de l’appareil est théoriquement fort simple. Dès que le locomoteur arrive au droit de la boîte de contact, un sabot du locomoteur ouvre le couvercle O de la boîte, de manière que les différents mécanismes de cette boîte passent de la position figure 27 à la position fi-
- Fig. 22. — Crompton et Chamen. Voie en caniveau.
- gure 29. A cet effet, le couvercle O entraîne le bras 1 qui, lâchant, comme de figure 26 à figure28. Le petit bras F du levier FL, permet au piston D, qui n’est plus maintenu par la pesée de L, de se relever sous l’action de son ressort E. Cette levée de D3 entraînant avec elle la tige PQ, ferme le circuit du conducteur principal M sur le frotteur K du locomoteur par cette tige et le contact U.
- Comme, pour faciliter le passage des courbes, le sabot du locomoteur est fort court, il ne faut
- pas que la porte O se ferme aussitôt après son passage, puisque le contact en P doit se maintenir pendant toute la durée du passage du frotteur K, dont la longueur est égaie à l’écartement des boîtes. A cet effet, dès l’ouverture de la porte, le levier H enclenche en A le bras 1, puis maintient ainsi la porte O ouverte jusqu’à ce qu’un
- Fig. 23.— Crompton et Chamen. Isolateur à collerettes.
- piton £ de D vienne, à la fin de la montée de D, déclencher H. Le ressort F, plus puissant que 1, referme alors la porte et rompt le contact U en abaissant D, de la position figure 27 à la position figure 29, en appuyant L sur un piton de D.
- L’appareil que nous venons de décrire est excessivement simple et fort ingénieux, mais la difficulté pratique réside principalement non pas dans ce mécanisme, mais dans celui de l’ouverture de la porte O et dans l’entretien de cette porte, forcément soumise aux intempéries.
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- Le sabot du locomoteur S (fig. 31 à 34) ouvre la porte O en engageant sa pointe S' entre le biseau du verrou W (fig. 31 ) et le rebord de la boîte C de manière à faire reculer ce verrou de la position (fig. 33) à la position (fig. 32) et à ouvrir ainsi la porte, dont il repousse le loquet à ressort 1 par son plan incliné r. Au retour de O, ce loquet renclenche de nouveau comme en figure 33, la
- Fig. 24 et 25. — Aiguillage Crompton et Chamen.
- porte, que l’éperon S' peut seul ouvrir de nouveau. C’est une manœuvre assurément simple et robuste, mais l’expérience seule pourrait lever les doutes que l’on ne peut s’empêcher d’élever sur sa durée à des vitesses même de 10 à 15 kilomètres et surtout dans la poussière, la boue, la neige qu’on ne saurait lui éviter.
- Nous avons déjà décrit le système de tramways à induction de M. Dewey (*); le système récem-
- (*) La Lumière Electrique, 12 décembre 1890, p. 508.
- ment proposé par cet inventeur est mixte et permet de combiner la marche par induction avec tout autre système ordinaire, moins coûteux d’établissement. C’est ainsi que l’on pourrait, avec ce système, adopter, par exemple, dans une ville l’induction en voie souterraine, puis, pour les parties suburbaines, les lignes aériennes ordinaires.
- Sur les figures 35 à 37, qui représentent deux variantes du nouveau système Dewey, on a indiqué en A la génératrice alternative qui envoie ses courants aux câbles B B, en 1 le conduc-
- -p ,c A
- p.0
- [qJh
- Fig. 26 à 29. — Boîte de contact Harding (1891). Elévation et coupe x-x avec couvercle O fermé puis ouvert.
- teur aérien porté par des poteaux, et en 2 le conducteur souterrain d’induction avec ses inducteurs, ou impédeurs b b', écartés d’une longueur de voiture. Le circuit d du locomoteur, qui comprend sa dynamo et les rhéostats /'/, prend le courant tantôt par un trolly c aux câbles aériens, tantôt par une armature eë aux inducteurs bV, suivant la position du commutateur^.
- Dans le dispositif (fig. 37) un transformateur F abaisse la tension sur les câbles aériens intermédiaires entre deux lignes d’induction, puis un second transformateur F la rétablit sur la ligne d’induction suivante.
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- M. Dewey a aussi proposé l’application à ses tramways du chauffage électrique (*). La figure 38 représente l’une de ces applications. On reconnaît en C l’impédeur entourant le câble B et opposant à ses courants alternatifs une résistance telle qu’ils passent presque totalement au locomoteur,
- Fig. 30. — Sabot du locomoteur Harding.
- du contact c au contact c', comme si le câble était rompu de c à c' en C. Le radiateur électrique H est chauffé par une dérivation D, pourvue d’un régulateur électromagnétique h qui shunte sur R
- une fraction du courant telle que l’intensité reste sensiblement invariable en H et n’y dépasse jamais une limite prévue.
- Les figures 39 et 40 représentent quelques
- Fig. 31 à 34. — Manœuvre de la porte O par le sabot (fig. 30.
- perfectionnements tout récemment apportés par M. Weems (J) à son système de trains électriques extra rapides. Les roues motrices sont calées sur un
- Fig. 35 et 36. —< Dewey (1891). Système mixte.
- D' fl
- , i l ' ; • j.. ; a 1 • i i
- .. A, r'—h
- ' A . • ” ?» r Fig. 37. — Dewey. Système mixte, variante. :b '
- long manchon C(fig.39)fou autour de l’essieu fixe D, et attaqué directement par l’armature E, dont il porte le collecteur E'. Le manchon C est, en outre, pourvu d’une grande poche de graissage capable d’alimenter longtemps les paliers c, La voiture est
- !}) La Lumière Electrique, 22 nov. 1890, p. 383; 14 fév., 13 juin, 11 juillet 1891, p. 328, 532 et 78.
- suspendue par des ressorts H, et ne présente, même au droit des roues, soigneusement enfermées, aucune saillie capable d’augmenter la résistance de l’air.
- Afin d’éviter les déraillements, M. Weems donne aux rails la forme représentée par la ü-
- (*) La Lumière Electrique, 12 avril et 5 juillet 1890.
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- gure 40, et pourvoit ses voitures d’une série de sphères L, baignant dans l’huile, et qui viennent, lorsque les oscillations s’accentuent, maintenir le véhicule en roulant sous le patin du rail.
- A l’autre extrémité de l’échelle des applications, l’électricité peut être parfaitement utilisée
- Fig. 38. — Dewey (1890). — Chauffage électrique.
- pour le transport des colis postaux et autres à la manière de l’air comprimé du service des dépêches, mais plus économiquement, et sur une plus grande échelle. Nous avons déjà décrit plusieurs systèmes de ce genre (*) et nous en complétons aujourd’hui la monographie par la description du système récemment présenté par M. Bennett de-
- Fig. 39. — Weçms (1891). Coupe par l’essieu moteur.
- vant la section G de l’Association britannique, à sa dernière réunion de Cardiff.
- L’ensemble du système se compose d’une série de voies souterraines rayonnant autour de points centraux. Chacune des voies est double, constituée comme l’indique la figure 42, par deux cours de rails superposés, constituant l’un la voie mon-
- (4) Appareils de Williams, Dolbear, Libbey, Meynadier, Danchell.
- tante, partant du centre vers la périphérie du réseau, et l’autre la voie descendante allant de la périphérie au centre. 11 est facile de disposer les commutations de manière que les trains aillent toujours dans le même sens sur chacune de ces voies et ne puissent jamais se rencontrer. Les tubes à deux voies ont 0,60 m. de large sur 0,90 m. de haut : dimensions suffisantes pour le passage d'un homme ou d’un gamin, et pour recevoir des wagons de om,50 x 350 sur 1,20 m. de long, à roues en dehors aux extrémités, pour réserver aux paquets un emplacement aussi grand et aussi libre
- Fig. 40. — Weems. Talons de sûreté.
- que possible, et traînés par un petit locomoteur à deux essieux moteurs. Les wagons n’ont qu’un seul essieu à l’arrière; leur avant porte sur l’arrière du locomoteur ou du wagon précédent, auxquels ils sont articulés de manière à faciliter le passage en courbes.
- Les stations centrales de ce transporteur pourraient évidemment être utilisées, ainsi que leurs tubes, pour l’éclairage et la téléphonie; et chacune d’elles serait pourvue d’un système de plaques tournantes à deux étages et de voies de garage permettant de raccorder facilement les différents tubes qui y aboutissent. Les abonnés seraient raccordés à leur voie par des aiguilles manœuvrées électriquement de la station centrale par un système analogue aux répétiteurs des Signaux séma-phoriques des chemins de fer, et rompant de lui-*
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- même l’aiguillage après l'entrée du train sur la voie raccordée de l’abonné. Un système de répétition analogue permettrait de suivre la marche du train de la station centrale, et d’en localiser la position en cas d’arrêt accidentel, par la mise au danger permanent de son sémaphore indicateur. Quant aux voies descendantes, par lesquelles les abonnés envoient à la station centrale, leurs raccordements avec les abonnés sont fermés par des électro-aimants qui ne laissent partir les trains qu’à la permission de la station centrale, par
- laquelle passent tous les trains d’un abonné à l’autre. Toutes ces communications, bien que facilitées par le téléphone, pourraient s'opérer automatiquement de la station centrale par un système de signaux répétiteurs.
- Le mémoire de M. Bennett ne présente évidemment qu’un avant-projet, mais suffisant pour démontrer la possibilité du système; son utilité serait d'ailleurs incontestable. Reste la question capitale de savoir s’il serait rémunérateur. Une pareille canalisation ne s’établirait que diflîcile-
- Fig. 41 à 45. — Bennett. Transporteurs électriques, voie et locomoteurs.
- ment et à grand prix, au milieu ou au-dessous de celles qui encombrent déjà les voies publiques, et les éléments du trafic paraissent difficiles à prévoir exactement, de sorte qu’il est à craindre de ne pas voir se réaliser de sitôt l’ingénieux projet de M. Bennett.
- Gustave Richard.
- ÉTUDE SUR LA VARIATION
- DE LA
- FORCE ELECTROMOTRICE DES PILES
- AVEC LA PRESSION (*)
- 111. — Etude de l'élément Bunsen. — Les éléments Grove ou Bunsen, étant données les faibles
- dimensions imposées aux piles mises en étude, n’eussent pas été très commodes à réaliser; j’ai préféré pour ces mesures m’adresser à la pile de Henry Harris, dont le dépolarisant est une solution d’azotate de soude. Un petit tube de verre contenant une lame de zinc pur amalgamé plongeait dans une solution étendue d’acide sulfurique; au fond de ce tube était une assez grande quantité"de petits cristaux d'azotate de soude qui entouraient un fil de platine constituant le pôle positif. 11 résulte de ce dispositif que la solution de l'azotate de soude se fait dans de l’eau acidulée, ce qui facilite la dépolarisation; en outre, lorsque la pile vient d’être montée, la dissolution saline, plus dense que le restant de la liqueur, reste à la partie inférieure et ne modifie en rién les réactions de la pile.
- Dans une pareille pile, lors du fonctionnement,
- (J) La Lumière Electrique du 14 octobre 1891, p. 174.
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- le zinc se dissout en donnant de l’hydrogène, comme l’indique l’équation
- 3 [Zn + SO3 HO = Zn OSO3 4- H];
- cet hydrogène se porte au pôle positif et y rencontrant de l’azotate de soude le réduit comme nous l’indiquons ici :
- 3 [Na O Az O Aq + H = Az O4 + Na OHO Aq],
- mais l’acide hypo-azotique, en présence de la grande quantité d’eau avec laquelle il se rencontre, se décompose spontanément en
- 3 Az O4 + 2 Na OHO Aq = 2 Na O Az Ob Aq + 2 HO + Az O*
- En ajoutant membre à membre les trois équations précédentes, on obtient la formule rendant compte de la réaction complète
- 3 Zn + 3 SO3 HO + Na O Az O6 Aq = 3 Zn OSO3 + Na OHO Aq + 2 HO + Az O2.
- Dans une telle réaction nous pouvons, au point de vue de la variation de volumesubie, négligerlesélé-ments solides et liquides et ne considérer que les éléments gazeux. Or, dans ces conditions, nous voyons qu’à 1 équivalent de zinc dissous dans la pile correspond un dégagement de 1/3 d’équivalent de bioxyde d’azote, soit 10 grammes, dont le volume est égal à :
- 10 = 7446 cm3.
- ',343
- En supposant que le bioxyde d’azote suive dans l’ensernblè des pressions employées la loi de Ma-riotte, nous pouvons lui appliquer la formule ( 12), ce qui nous donne pour la variation de la force électromotrice qu’éprouve un tel élément avec la pression
- E„ — E = 0,00833 L L.
- P.
- Les mesures effectuées sur ces éléments ont été faites par la première méthode indiquée précédemment et s’appliquant aux piles exemptes de polarisation ; ici en effet l’azotate de soude agit comme dépolarisant et cette méthode peut parfaitement être suivie, à condition toutefois de l’employer avec précaution, alîn de ne pas fatiguer les éléments, car alors il se produirait une légère po-
- larisation qui, modifiant complètement les résultats, rendrait les variations sensiblement nulles.
- Les moyennes d’un certain nombre d’expériences faites avec des éléments parfaitement dépolarisés sont consignées dans le tableau suivant vis-à-vis les variations indiquées par le calcul
- TABLEAU III
- Diminution de la force élcctromotrico .
- en 1/10 000 de volt
- Pressions en atmosphères . ;——
- calculée observée
- 50 323 330
- 100 383 405
- 200 44. 460
- 300 475 500
- tes résultats sont analogues à ceux donnés par l’élément Volta.
- IV. Piles à gag. — La décomposition de l’eau acidulée a été opérée pour la première fois par Carlisle et Nicholson (*) en 1800, et le transport aux deux pôles de la pile des éléments séparés dans les décompositions électrolytiques démontré dès 1803, mais ce n’est qu’en 1824 seulement que De la Rive (2) signala la polarité secondaire des lames de platine ayant servi à l’électrolyse de l’eau.
- Ritter (3) construisit bientôt après sa pile secondaire basée sur la polarité secondaire des métaux attaquables par les produits de la décomposition et qui est devenue, grâce aux'travaux de M. Gaston Planté (4), l’accumulateur actuel que nous avons étudié précédemment. Presque en même temps que Ritter, Grove (5) reprit l’idée de De la Rive et forma sa batterie voltaïque à gaz en mettant à profit la polarité secondaire des lames inattaquables. Cette pile est encore aujourd’hui telle qu’elle était; c’est en principe un voltamètre dont les deux électrodes sont constituées par deux grandes lames de platine placées, comme le repré-
- (4) Carlisle and Nicholson. Journal of natterai Philosophy, t. IV.
- (2) Traité d'électricité de Becquerel, t. III.
- (3) Ritter. Vogt's Nettes Magasin, t. VI, 1803.
- (4) Gaston Planté. Recherches sur l'électricité; 1885.
- (6) Grove. Phil. Mag., y série, t. XIV, p. 129, 1839; t. XXI, p. 417, 1842.
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- sente la figure io, dans toute la longueur de deux grandes éprouvettes fixées et complètement remplies d’eau acidulée. En mettant chaque lame de platine en communication avec les pôles d'une pile on décompose l'eau en ses éléments gazeux, qui, en s’accumulant sous les éprouvettes, polarisent les lames de platine et leur communiquent une différence de potentiel.
- Ce sont ces batteries, non utilisées encore, qui doivent nous occuper maintenant. A cette étude est attachée une certaine importance, car si la pression ne diminue pas leur force électromotrice et qu’au contraire elle l’augmente, comme le fait prévoir la théorie ces batteries pourront, comme l’avait déjà proposé John Smith (’), être
- employées sous pression et devenir ainsi pour un même espace des réservoirs beaucoup plus grands de gaz et par conséquent d’énergie électrique. Dans ces nouvelles conditions elles peuvent lutter avec les accumulateurs à lames de plomb et devenir par suite d’un intérêt pratique plus grand.
- L’étude de la polarisation des lames de platine à différentes pressions fut entreprise d’abord par Becquerel (2), puis par M. Crova (3), qui trouvèrent des variations de la polarisation à peu près nulles avec la pression. Plus récemment, M, Morley (4) reprit cette étude, mais fut conduit à des résultats trop faibles qui sont inhérents à sa méthode expérimentale, laquelle, comme celles de ses prédécesseurs, n’est pas exempte de critique. Le problème inverse, c’est-à-dire l’étude de la variation de la
- (’) John Smith. Pbil. Mag., 1883.
- (2) Becquerel. Annales de chimie et de physique, t. XLVIII, p. 250.
- (’) Crova. Thèse présentée à la Faculté de Montpellier, 1862. '
- (*) Morley. Pbil. Mag., 5" série, t. V, p. 272, 1888.
- force électromotrice delectrolysation de l’eau sous diverses pressions fut entreprise par M. Helm-holtz O lui-même dès 1888. Ce savant opérant dans un vide de 10 millimètres d’eau, puis sous la pression ordinaire, a trouvé dans ces conditions que la force électromotrice minima de décomposition a une valeur répondant bien à celle que lui assigne le calcul.
- Mes expériences sont également venues fournir une nouvelle vérification dont je vais soumettre ici les éléments.
- La pile à gaz que j’ai employée se compose (fig. 11) de deux petits tubes de verre étroits fermés à l’une de leurs extrémités et contenant chacun une petite lame de platine terminée par un
- Fig. 11
- fil de même substance soudé à la partie supérieure des tubes.
- L’ensemble de ces deux tubes complètement remplis d’eau acidulée plongeait dans une éprou vette également remplie de ce liquide et était placé dans le bloc de compression, d’où n’émergeaient que les fils conducteurs. La méthode suivie pour les mesures était, à quelques modificar tions près, celle décrite page 45 ; seulement, pour le cas présent, la force électromotrice comprise entre les deux points S et T est de 2 volts et c’est elle qui sert à polariser la pile à gaz ; en outre, la résistance R (fig. 8) est ou supprimée ou très petite; en P était la pile à gaz que nous venons de signaler et le reste était semblable à ce que nous avons déjà décrit.
- De cette façon, on mesure la force électromotrice de la pile, soit à la pression ordinaire, soit sous d’autres pressions, toujours immédiatement après la polarisation, c’est-à-dire dans des condi-
- (*1 Helmholtz. IViedemami's Anna/en, 1888.— Journal de Physique, 1889.
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- tions normales. On remarque, à ce propos, que lorsqu’on comprime une pile polarisée par la méthode que nous venons d’indiquer, sa force électromotrice met à croître un certain temps, nécessaire à la nouvelle polarisation normale des lames métalliques sous la pression à laquelle on opère, et que si l’on ne suivait pas la méthode précédente on observerait, lors de la compression, comme nous le dirons plus tard et comme l’avaient trouvé M. Morley et les autres expérimentateurs que nous avons signalés plus haut, en opérant de cette façon, que la variation de la force électromotrice est très faible ; il n’y a pas lieu de s’étonner de ce fait, qui est dû à une dissolution partielle du gaz adhérent aux électrodes, c’est-à-dire à une dépolarisation absolument anormale.
- En opérant par la méthode que nous venons d’indiquer, on obtient des résultats très concordants avec ceux donnés par la formule
- E — E = 0,018868 L L
- P„
- et dont les valeurs suivent.
- TABLEAU IV
- Augmentation de la force ôlectromotrice
- on 1/10000 de volt
- Prosslons en atmosphères „— ,
- calculée observée
- 50 735 720
- 100 865 845
- 200 997 970
- 300 IO72 IO4O
- J’ai, en outre, trouvé pour la force électromotrice des piles à gaz à la pression ordinaire des valeurs comprises entre 1,771 volt et 1,798 volt, c’est-à-dire absolument ce qu’avait trouvé M. Helm-holtz pour la force électromotrice minima de décomposition de l’eau à cette pression. Je crois, du reste, que si on construit la pile secondaire comme je l’ai fait avec du platine exempt de gaz et recouvert d’un enduit de platine électrolytique et que, en outre, l'eau acidulée soit parfaitement bouillie dans le vide, on retrouve toujours des valeurs comprises entre les nombres donnés précédemment; les écarts observés dans certaines expériences tiennent surtout à la présence de gaz étrangers.
- En résumé, l’étude des piles à dégagement gazeux que nous venons de faire nous montre que pour les faibles pressions il y a un accord parfait entre la théorie et l’expérience, mais que, aux fortes pressions, les variations de la force électromotrice au lieu d’être proportionnelles au logarithme népérien de la pression sont données par l’expression
- E„ — E = ALÿ-f-c^.
- Le coefficient c est très petit et tient encore ici probablement à une action secondaire très faible, qui ne prend de l’importance qu’à cause des hautes pressions employées.
- QUATRIÈME PARTIE
- 1. Etude des piles polarisées. — Jusqu’ici, nous ne «nous sommes occupés que des piles réversibles, auxquelles seules la théorie de M. Helmholtz est applicable. Je me propose de terminer ce travail par l’étude des variations que subit la force électromotrice des piles polarisées, non réversibles par conséquent, sous l’influence de la pression.
- Les piles étudiées furent des éléments Volta à pôle positif formé de cuivre, de plomb, d’étain et de bismuth, et la pile à gaz de Grove incomplètement polarisée. Je me suis servi, pour les mesures relatives à l’élément Volta, du commutateur décrit page 45.
- La méthode employée est analogue à celle décrite précédemment ; il suffit, en se reportant à la ligure 8, de supposer simplement les deux vis a et b réunies l’une à l’autre par une résistance très faible pour avoir schématiquement la représentation des appareils employés. Cette méthode avait pour but, une pile étant polarisée, de la maintenir à son degré de polarisation même pendant la mesure de la force électromotrice.
- J’ai en effet remarqué que lorsque la force électromotrice d’une pile est, à cause de la polarisation, voisine de sa valeur minima, si l’on vient à ouvrir le circuit de cette pile, même uniquement pendant le temps nécessaire à l’exécution d’une mesure, on voit la valeur de la force électromo-trice augmenter, et cela d’une façon assez notable ; en opérant comme nous l’avons indiqué précédemment, la mesure se fait un temps très court après que la pile a cessé de fonctionner, et pendant la mesure elle-même la pile est la moitié
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- du temps en court circuit, c’est-à-dire qu’on est dans les conditions les plus favorables au maintien de la polarisation. 11 faudra, en outre, dans ces expériences, conduire les pressions avec beaucoup de soin, de façon à éviter par des variations trop brusques des dépolarisations, par suite du dégagement partiel des bulles gazeuses situées à la surface du pôle positif.
- i° Pile Fol ta à pôle positif de cuivre. — Nous allons nous occuper d’abord des résultats donnés par une pile Voila montée avec zinc et cuivre immergés dans de l'eau acidulée par l’acide sulfurique.
- Les variations observées pour une telle pile, exempte de polarisation et dont la force électromotrice est par conséquent voisine de i volt, ont
- déjà été données, mais je les rappelle ici
- sont :
- TABLEAU I
- Pressions Variations
- 100 600
- 200 700
- 300 770
- Fermons maintenant la pile sur elle-même, de façon à la polariser; lorsque sa force électromotrice est tombée à 0,42 volt, effectuons la mesure des variations de la force électromotrice avec la pression, suivant la méthode précédemment indiquée, nous trouvons:
- volt, on trouve des variations très faibles indiquées par le tableau suivant :
- TABLEAU IV
- Pressions Variations
- IOO 5
- 200 6
- 300 6
- 11 résulte de la considération de ces tableaux que :
- Lorsqu'une pile est polarisée, la variation de sa force èlectromotrice avec la pression est plus faible que celle observée sur cette même pile avant la polarisation.
- Eri outre si, pour une même pression, 100 at-
- TABLEAU II
- Pressions Variations
- IOO 60
- 200 •78
- 300 90
- 400 IOO
- Continuons à polariser la pile et effectuons une
- nouvelle série de mesures; lorsque sa force élec-
- tromotrice est tombée à 0,370 volt, nous obte-
- nons : TABLEAU III
- Pressions Variation!
- IOO 3°
- 200 36
- 300 40
- Enfin, si on opère plusieurs jours après, lorsque la polarisation est complète et que la force èlectromotrice de l’élément est tombée à 0,276
- mosphères par exemple, nous construisons une courbe en prenant pour abscisses les valeurs de la force électromotrice de la pile polarisée, et pour ordonnées les valeurs de la variation subie par cette pile lorsqu’on la comprime, nous obtenons la courbe ci-dessus (fig. 12).
- Nous voyons d'après cette courbe que :
- Pour une pile polarisée les variations de la force èlectromotrice avec la pression sont d’autant plus-petites que la force électromotrice primitive est elle-même plus petite, et ses variations sont une certaine fonction parabolique de cette force èlectromotrice primitive.
- En outre, si nous considérons les résultats donnés à différentes pressions par une pile dont la polarisation est constante, nous observons que:
- Lorsqu'une pile est polarisée, la variation de sa force èlectromotrice avec la pression a lieu plus rapidement que les logarithmes népériens, et cette va-
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- riation peut être représentée par une expression de la forme
- E, — E = AL^- + a(p —p0),
- c’est-à-dire que la loi des variations est analogue à celle observée sur les piles non polarisées qui s’écartent aux hautes pressions de la forme népérienne.
- 2° Pile Volta à pôle positif de plomb. — En opérant de la même façon avec une pile formée par une lame de zinc et une de plomb plongeant dans de l’eau acidulée par l’acide sulfurique, j’ai trouvé lorsque la force électromotrice était de 0,462 volt les variations suivantes :
- TABLEAU V
- Pressions Variations
- IOO 145
- 200 I90
- 300 215
- Pour une polarisation plus complète et une force électromotrice primitive de 0,32 volt, j’ai trouvé
- TABLEAU VI
- Pressions
- IOO
- 200
- 300
- Variations
- 70
- 90
- 105
- Enfin, pour une polarisation complète obtenue au bout de plusieurs jours, lorsque la force électromotrice était tombée à o, 148 volt, les variations, devenues très faibles, étaient
- TABLEAU VII
- Pressions Variations
- IOO 4
- 200 5
- 300 5
- Cette dernière étude, ainsi que les recherches semblables sur les piles de Volta formées avec des pôles positifs en étain et en bismuth, que je ne fais que mentionner, mais qui m’ont donné des résultats analogues, ne font que confirmer les quelques lois que nous avons énoncées relativement aux éléments polarisés.
- 30 Pile à ga% de Grove incomplètement polarisée. — Les remarques que nous venons de faire sur
- les piles de Volta polarisées s’appliquent aux piles à gaz incomplètement polarisées, qui elles non plus ne sont pas réversibles.
- Ainsi, par exemple, si après avoir polarisé incomplètement une pile à gaz en ne mettant en liberté que quelques bulles des gaz hydrogène et oxygène on comprime un tel élément, les variations observées sont très faibles. En outre, les résultats obtenus ne sont pas absolument constants et dépendent de la polaiisation initiale; malgré cela les nombres suivants,qui résultent d’une expérience faite après une polarisation très courte, nous montrent l’ordre de grandeur des variations.
- TABLEAU VIII
- Pressions Variations
- IOO 30
- 200 45
- 300 *5
- 11 résulte de là la nécessité absolue d’opérer, pour les mesures relatives aux éléments réversibles, par la méthode du commutateur vibrant, méthode que nous avons indiquée précédemment. Ces résultats expliquent en outre comment certains observateurs ont trouvé pour ces variations des nombres plus petits que ceux que j’ai trouvés moi-même.
- 11. Etude des réactions chimiques sous pression. — L’influence de la pression sur les réactions chimiques ou, en d’autres termes, l’équilibre possible entre une pression et une affinité chimique sont des faits fort controversés et encore en suspens.
- Je me propose ici non de traiter la question au complet, mais de signaler seulement les expériences faites relativement à l’action de l’acide sulfurique sur le zinc à différentes pressions et de dire, dans ce cas, les conséquences auxquelles me portent les expériences décrites dans le paragraphe précédent.
- Babinet f1), qui est le premier à avoir étudié l’action de l’acide sulfurique sur le zinc, dit à cet égard :
- « Si on opère en vase clos, lorsque le gaz acquiert une force élastique suffisante, l’action chimique s'arrête ; elle est suspendue jusqu’au mo-
- (f) Babinet. — Annales de chimie et de physique, 2* série, t. XXXVII, p. 183.
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- ment où l’on donne issue aux gaz comprimés dont la force fait, en quelque sorte, équilibre à l’action chimique qui tend à les dégager. »
- Et ces pressions limites auxquelles l’acide sulfurique n’a plus d’action sur le zinc sont, d’après le même auteur, de
- 33 atmosphères................ à 25°
- 13 — ................ 10" etc.
- Beketoff qui, d’une façon analogue, avait essayé de faire éclater des tubes préalablement chargés avec du zinc et de l’acide sulfurique, et qui n’était arrivé qu’à des résultats négatifs, posait les mêmes conclusions que Babinet.
- Mais, comme le fait remarquer Favre f1), ces observations supposaient le phénomène arrêté bien avant qu’il le soit réellement, et cela probablement parce qu’ils faisaient réagir sur le zinc des quantités d’acide sulfurique insuffisantes.
- Plus récemment, M. Cailletet (2) a repris cette étude et s’est servi d’un appareil semblable à celui qui lui servait pour liquéfier les gaz et composé d’une pompe hydraulique puissante, mise en communication avec un réservoir en fonte de fer; à celui-ci est adapté un tube de cuivre capillaire, d’une longueur quelconque, qui peut être réuni à un tube de verre fermé à l’une de ses extrémités au moyen d’un ajustage à vis. C’est dans ce tube-laboratoire que les expériences sont exécutées; il est possible, en effet, grâce à la flexibilité du tube de cuivre, de manœuvrer en tous sens l’appareil-laboratoire, de s’en servir, en un mot, comme s’il était entièrement libre. Dans ces conditions, M. Cailletet fait réagir l’acide chlorhydrique sur le zinc et constate un ralentissement énorme de la réaction avec la pression.
- A côté de ces observations, il en est d’autres qui, au contraire, portent à croire que la pression a peu d’action sur les réactions chimiques. De ce nombre sont les observations de Gmelin (3), de Favre (4), dont les travaux, qui méritent Une mention spéciale pour le soin avec lequel ils ont été faits, vont nous arrêter quelques instants.
- Favre employait pour ses expériences des ampoules en verre à parois très épaisses dans lesquelles il plaçait des cylindres de zinc et de l’a-
- (1) Favre. — Comptes rendus, t. Ll, p. 1028.
- (2) Cailletet. — Comptes rendus, t. LXVI11, p. 395.
- (3) Gmelin. — Handbuch der Chcmic, 4' éd., t. 1, p. 126.
- (*) Favre. — Loc, cit.
- eide sulfurique en excès. Voici, du reste, comment il rapporte lui-même une de ses expériences :
- « Après avoir introduit des cylindres en zinc, pesés préalablement, dans l’ampoule génératrice des gaz qui contenait déjà 27 cm3 d’acide sulfurique étendu de neuf fois son volume d’eau, on notait le volume d’hydrogène recueilli sur l’eau à la pression atmosphérique, ainsi que la durée de chaque opération.
- « Le gaz dégagé occupait
- 720 cm3 après.................... 17'
- 908 — ...................... 46'
- 935 — ...................... 1h- 45'
- « A ce moment le dégagement avait presque cessé et le zinc avait perdu 2,634 gr. de son poids.
- « Dans une seconde série d’expériences, on plaçait la même ampoule, préparée dans les mêmes conditions, entre les deux disques d’un appareil destiné à fermer complètement les ampoules afin que l’hydrogène dégagé restât confiné dans un espace hermétiquement clos. Dans ce cas, le volume de gaz qui correspondait au poids du zinc dépensé aurait occupé, à la pression atmosphérique,
- 608 cm3 après..................... 17' (|)
- 7»9 — ...................... 46' (II)
- 908 — ..................... ih-45' (III)
- « L’espace occupé par l’hydrogène ainsi confiné était mesuré avec soin dans chaque opération, et il était facile de connaître la pression que le gaz exerçait sur le liquide soumis à l’électrolyse. Cet espace était de 7 cm3 dans l'opération (1) et de 18 pour les deux autres ; d’où il suit que la pression a été de 86 atmosphères dans la première çxpér rience, de 43 dans la seconde, et enfin de 50 dans la dernière. »
- Ces expériences montrent une influence de la pression relativement faible, en-tout cas beaucoup plus petite que celle signalée par les observations citées précédemment.
- Enfin dernièrement, M. Berthelot (1), au sujet des expériences de M. Cailletet, rappelait des résultats auxquels il était arrivédouzeans auparavant en opérant d’une façon analogue à Favre. 11 résulte
- (!) Berthelot. — Comptes rendus t. LXV111, p. 536.
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- desés expériences, faites jusqu’à 180 atmosphères, que « la pression seule ne paraît pas susceptible d’empêcher le dégagement de l’hydrogène par la dissolution du zinc dans l’acide sulfurique étendu, pas plus qu’elle n’empêche le déplacement du cuivre par le zinc dans le sulfate de cuivre dissous. »
- Ces idées sont conformes à celles que nous font naître les résultats que nous avons obtenus dans l’étude des piles polarisées. Supposons en effet, comme on l’admet en général, que dans l’attaque du zinc ordinaire par l’acide - sulfurique il se forme entre le zinc pur et les impuretés métalliques qu’il contient: des couples locaux auxquels est dû le dégagement gazeux. Dans ces conditions, lorsqu’un morceau de zinc est attaqué par l’acide sulfurique, nous sommes en présence d'une infinité de petits couples voltaïque polaiisés engendrant de l’électricité dont le passage à travers l’eau acidulée, pour aller d'un pôle à l’autre, est nécessaire au dégagement de l’hydrogène. Il en résulte, dans cette hypothèse, que ce dégagement gazeux est intimement lié à l’intensité des phénomènes électriques.
- Or, nous avons vu que lorsque la pression augmente, même de grandes quantités, la force électromotrice d’une pile voltaïque polarisée diminue très peu et d’autant moins qu’elle est plus polarisée.
- De ce fait il résulte au premier abord que l’attaque du zinc par l’acide sulfurique ne doit pas être sensiblement diminuée par une augmentation de pression. Seulement, jusqu’ici nous avons négligé un fait très important qui est le dégagement gazeux lui-même.
- Lorsqu’on met en présence du zinc pur ou amalgamé et de l’acide sulfurique dans le vide on observe comme l’a fait M. Ch. d’Almeida (J) un dégagement gazeux très abondant ; à la pression ordinaire, au contraire, il se forme une pellicule gazeuse adhérente au zinc qui n’est pas attaqué. 11 est permis d’admettre, dans un même ordre d'idées, que dans les expériences sous pression faites avec le zinc ordinaire, les bulles gazeuses se dégagent très difficilement, restent à la surface du métal et constituant une résistance électrique très grande, s’opposent au passage de l’électricité, et par suite d’un abondant dégagement gazeux . En outre, entre une molécule de zinc et d’un autre
- métal que nous avons supposé former un couple existe de l’eau acidulée qui, à haute pression, va devenir une solution très riche en hydrogène. Or il peut se faire que cette solution conduise mal l’électricité et devienne encore une cause de diminution du dégagement gazeux.
- En résumé, je crois qu’on peut dire que l’existence de bulles gazeuses ou une autre cause diminuant l’intensité des courants particulaires diminue également l’intensité du dégagement gazeux, mais ne peut l’annuler complètement à cause de l’existence presque intacte de la force électromotrice des petits éléments.
- RÉSUMÉ
- Les résultats signalés dans les chapitres précédents nous montrent que, d’une façon générale, pour toutes les piles réversibles mises en observation, les variations de la force électromotrice observées pour des pressions modérées sont parfaitement en accord avec les valeurs données par la théorie de M. H. von Helmholtz.
- Aux hautes pressions il se produit entre les valeurs observées et calculées des écarts d’autant plus grands que les pressions sont plus grandes ; c’est ainsi que les variations qui, pour les piles à éléments solides ou liquides devraient être linéaires, sont représentées par une formule parabolique,
- E0 — E = ap — bp2 ;
- que pour les piles à dégagement gazeux, au lieu d’avoir une variation donnée par un logarithme népérien, elle est donnée par une expression de la forme
- E0 — E = A L p f- cp ;
- naturellement les coefficients b et c sont très petits et ne donnent aux termes additionnels une valeur notable qu’aux hautes pressions. Je crois qu’il est permis de mettre ces divergences qui naissent aux hautes pressions sur le compte d’actions secondaires sur la nature desquelles je ne me prononce pas et dont je me réserve l’étude pour une prochaine note, mais qui, en tout cas, n’entachent en aucune façon l’exactitude de la théorie de M. Helmholtz, ni la vérification, dans certains cas étonnante, que lui fournissent aujourd’hui mes expériences.
- Dans le cas des piles polarisées non réversibles, j’ai trouvé des variations de la force électromo-
- (4) Ch.cI’Almeida. — Comptes rendus, t. LXVI11, p. 442.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- V.
- trice beaucoup plus faibles que pour les piles précédentes, mais ces variations, dans leur ensemble, obéissent encore à des lois simples analogues, quant à la forme, à celles signalées pour les éléments non polarisés.
- Enfin, appliquant les résultats précédents à l’é- I tude des réactions chimiques sous pression, je crois pouvoir conclure avec M. Berthelot qu’une pression ne saurait entraver une réaction et, par conséquent, faire équilibre à l’affinité chimique, qu’elle peut uniquement en diminuer l’intensité.
- Henri Gilbault.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur les relations entre l’entrefer et la forme des pièces polaires dans les machines dynamo, par M. Ryan (l).
- Les courbes de la figure io montrent l’action magnétique de l’armature d’un moteur de io chevaux et no volts et dont les pièces polaires ont la forme indiquée sur la figure 6. Sur ce moteur, on a fait des mesures relativement aux dérivations magnétiques; les résultats ont montré que la forme donnée aux extrémités des pièces polaires empêche leur saturation même à pleine charge. L’angle correspondant à l’intervalle polaire était d’environ 60 degrés, c’est-à-dire 30 degrés de chaque côté. Les ampères-tours compris dans cet angle sur l’armature étaient partiellement compensés par neuf tours en série enroulés sur chaque électro correspondant. Les ampères tours situés entre l’intervalle polaire servent à affaiblir le champ d’une quantité égale à celle qu’il faudrait pour maintenir la vitesse constante. Les nombres suivants se rapportent à ce moteur et contiennent
- les résultats des expériences :
- Diamètre du noyau de l’armature.......... 3,33 pouces.
- — total............................... 9 —
- Ouverture des pièces polaires............ 9,38 —
- Entrefer double.......................... 1,05 —
- Enroulement en dérivation : tours........ 2200
- Courant dans la dérivation à no volts.... 3,55
- Ampères-tours sur les électros à 110 volts.. 7800
- Nombre de sections de l’armature......... 48
- — spires par section................. 3
- Ampères-tours sur l’armature à pleine charge. 57150 Vitesse................................... 1200
- (’) La Lumière Electrique du 10 octobre 1891, p. 186.
- Les ampères-tours nécessaires pour produire 2600 lignes par centimètre carré à travers la distance de i,o5 pouce ou 2,6 cm. dans l’air libre sont au nombre de
- 2600 x 2,64 .
- -... . - - = 5600.
- 1,26 J
- C’est le nombre d’ampères-tours des électros qui exercent leur influence entre les surfaces polaires à travers l’armature; les ampères-tours qui agissent à travers les angles affaiblis des pièces polaires sont par conséquent sensiblement nuis, ce qui est confirmé complètement par le fait que l’aimantation observée en ce point est nulle. La courbe correspondant à la pleine charge est indiquée figure 10. Le nombre d’ampères-tours agissant sur les pièces polaires est de 5600 en dériva-
- Fig. 10. — A à vide, B à pleine charge. (L’échelle des ordonnées représente des lignes de force par centimètre carré dans l’entrefer).
- tion, 720 en série, 5750 pour l’armature, moins le double du nombre de tours compris dans l’intervalle polaire ou 2 (o,3 x 5750) = 3400, ce qui donne en tout 8670 lignes; elles produisent à travers l’entrefer de 2,64 cm. d’épaisseur une densité magnétique donnée par l’expression :
- 8670 xU.26 —-—7—1— = 4100.
- 3,64
- La densité magnétique mesurée était égale à 3950; l’accord est donc suffisant.
- Les courbes de la figure 11 montrent les variations de l’aimantation dans une armature pourvue d’entailles étroites et profondes, dans lesquelles on a logé les fils de l’enroulement, comme l’indique la figure 12. L’espace entre l’armature et les pièces polaires était d’un seizième de pouce, ce qui fait pour le double entrefer un huitième de pouce. Le tableau suivant donne les dimensions de cette machine.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRJCITÉ
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- Diamètre des noyaux de l’armature.......... 6 pouces.
- Longueur — — ......... 6 —
- Résistance de l'armature..................... 0,34 ohm.
- Nombre de sections de l’armature........... 64
- — spires par section................. 3
- Courant en ampères......................... 20
- Force électromotrice en volts.............. 100
- Vitesse.................................... 1800
- La courbe 1 (fig. 11), montre la distribution de l'aimantation à 112 volts, à circuit ouvert, à une vitesse de 1800 tours et avec une excitation de 2600 ampères-tours. La courbe II montre la distribution magnétique à 97 volts avec 24 ampères, la vitesse étant de t8oo tours par’minute, et l’excitation de 2600 ampères-tours; la courbe 111 se rapporte à un courant de 20 ampères et 40 volts, la vitesse étant de 1800 tours et l’excitation de 750 ampères-tours. Cette même excitation produisait une force électromotrice de 48 volts à
- Fig. 11.— (Echelle des ordonnées comme dans la figure
- 1800 tours, la machine tournant à vide. Les pièces polaires avaient la forme indiquée sur les figures 7 et 12, mais avec une certaine modification, comme nous le dirons plus loin. Dans ces expériences, nous nous sommes servis de balais en charbon, leur position étant maintenue dans la ligne normale de commutation. II fallait une densité moyenne dans l’entrefer de 3400 lignes de force pour produire la force électromotrice de 112 volts. Les entailles de l’armature dans lesquelles on avait logé les conducteurs occupaient la moitié de la surface de • l’armature; la densité réelle dans l’entrefer était par conséquent, 1,8 fois la densité magnétique moyenne. Le nombre d’ampères-tours pour obtenir cette aimantation de l’entrefer était de
- 0,125x2,54 x (3400x 1,8) = .
- 1,26 ? ’
- d’est le nombre d’ampères-tours des électros produisant l’aimantation à travers l’armature, lors-
- qu’elle développe 112 volts à circuit ouvert. Les ampères-tours de l’armature, avec un courant de 24 ampères sont de
- 2x64x3x12 ----- --------- 300
- contre 1520 produit par les électros.
- Dans ces circonstances, le sens de l’aimantation se trouve renversé sous les extrémités affaiblies des pièces polaires, comme le montré la courbe 11 de la figure n, ou les courbes C, E, D, F, C de la figure 7. Cette courbe montre en même temps que la densité magnétique sous les parties renforcées des pièces polaires était de 5100 lignes de force par centimètre carré. En construisant cette machine, on avait ménagé six entailles longitudinales, de 1 pouce 1/4 (32 millimètres) de profondeur, derrière les surfaces polaires, ce qui permettait de s’assurer de la densité magnétique de tous leurs points. Ces entailles occupaient la moitié de la section des pièces polaires à une distance de 1 pouce 1/4 à partir des extrémités. Par suite, la densité de 5 100 équivaut en réalité à une densité de 10200 lignes de force, c'est-à-dire à une forte saturation de la fonte jusqu’à une distance de 2 1/2 pouces. La force magnétisante nécessaire pour produire 10200 lignes de force par centimètre carré à travers de la fonte étant de 200 ampères-tours par centimètre de longueur, le nombre nécessaire pour l’établir au travers de 2 1/2 pouces est de
- 2,5 x 2,54 x 200 —------------= 1000.
- 1,20
- Cette forte aimantation des pièces polaires résultait des ampères-tours des électro-aimants inducteurs et des ampères-tours de la partie couverte de l’armature. Ces pièces polaires couvraient environ 85 0/0 de l’armature, ce qui réduit la valeur trouvée précédemment à : 1500 x (2300 X 0,83) = 3400. Sur ce nombre d’ampères-tours, 1000 étaient utilisés, comme nous l’avons indiqué, pour produire la densité magnétique de 5100 lignes de force à travers les parties saturées des pièces polaires, les 2400 restant, produisent la densité magnétique moyenne de 5100 lignes à travers l’entrefer, ce qui donne une occasion nouvelle de s’élever contre les idées reçues relativement à l’action de l’armature sur le'champ ma-
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- 23o
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- gnétique. Pour produire la densité moyenne de 5100 lignes à travers l’entrefer, dans les conditions citées plus haut, les ampères-tours nécessaires étaient, en effet, de :
- (1,8 x 5 ico) x o, 125 x 2,54
- —----------7—-------— = 2300,
- 1,26 J ’
- ce qui concorde autant qu’on peuM’altendre avec le nombre obtenu précédemment.
- Lorsque l’armature débitait un courant de 24 ampères, la force électromotrice aux bornes de la machine était de 97 volts; à circuit ouvert elle était de 112 volts; de cette chute de
- ,M/ /
- 15 volts, 8 volts provenaient de la résistance de l’armature, les 7 autres résultaient de la saturation des extrémités polaires. En faisant produire à cette même machine une force électromotrice ne saturant point ces extrémités pour un courant normal, nous avons démontré d’une manière frappante que les ampères-tours de l’armature, lorsque les extrémités des pièces polaires ne sont pas saturées, ne peuvent pas changer l’aimantation totale établie à travers l’armature par les électros.
- , La force électromotrice, étant d’abord portée à 48 volts en circuit ouvert, à l’aide d’une excitation séparée de 750 ampères-tours, tombait jusqu’à 40 volts lorsqu’on faisait produire à l’armature un courant de20 ampères; de ces 8 volts de chute,
- 7 provenaient de la résistance de l’armature. Cependant le champ éprouvait une distorsion considérable, comme on peut le voir par la courbe 111 de la figure 11, ou même par la courbe A,D, <
- [ C, B de la figure 12. Mais, alors même l’aimantation totale produite par les électros ne subit pratiquement aucun changement. La différence de potentiel sur le commutateur entre les points A et B était de 72 volts. Cet excès de force électromotrice sur celle produite aux balais est dû, comme le montre clairement la figure, à l’aimantation produite par l’armature à travers elie-rnême et à travers les extrémités renforcées des pièces polaires. L’intensité du champ s’annulant aux points A et B, ces points indiquent le diamètre pour lequel les ampères-tours de l’armature sont juste égaux et opposés à ceux des inducteurs produir sant le champ magnétique interpolaire. 11 est facile de voir qu’il en est réellement ainsi. Le nombre d’ampères-tours des inducteurs produis sant le champ magnétique entre les pôles lorsque, l’armature fournit une force électromotrice extérieure de 48 volts est de
- _ 650.
- 112 J
- Les ampères-tours opposés de l’armature agissant suivant A B sont les 12/40 du nombre total des ampères-tours de l’armature (fig. 12); ils sont donc au nombre de :
- 12x64x3x20 _ ,
- 40 x 2 — 57 •
- L’accord est satisfaisant lorsqu’on considère le degré d’exactitude que comporte ce genre de mesures.
- M. Esson, dans son excellent mémoire déjà cité, a discuté les dimensions à donner à une machine à courant constant avec armature à enroulement fermé, dont le réglage s’effectue par déplacement des balais. 11 a indiqué que le champ magnétique doit être constant en tous les points de l’entrefer et que le noyau de l’armature doit être satu.ré; ceci n’est pas tout à fait exact, c’est la force magnétisante des électro-aimants inducteurs qui doit être constante en tous les points des surfaces polaires. On y parvient en proportionnant convenablement les pièces polaires, de manière que les extrémités fortement aimantes ne se saturent pas lorsque les balais sont calés dans la position correspondant à la force électromotrice de la machine.
- La profondeur d’entrefer est telle que les ampères-tours nécessaires pour produire à circuit.
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- 23i
- ouvert l’aimantation de l’armature, donnant la force électromotrice la plus élevée de la machine surpassent légèrement les ampères-tours de l’armature débitant son courant normal. Dans ces conditions, tant que les balais se trouvent sous les surfaces polaires, il ne s’y produit point d’étincelles, que l’armature soit saturée ou non. L’expérience suivante en fournit la preuve. On s’y servait d’une dynamo de Siemens et Halske, dont les électros et l’armature avaient la forme et les dimensions suivantes, indiquées dans la figure 5 :
- Longueur du noyau de l’armature............ 7,25 pouces
- Nombre des sections de l’armature.............. 56
- — de spires par section................. 7
- — de tours par minute................ 1000
- — de volts............................. 50
- — d’ampères............................ 30
- Le champ étant excité séparément par 4000 ampères-tours sur chaque paire de pôles conséquents, on a pu obtenir le réglage pour un courant constant de 22 ampères en déplaçant les balais depuis la position de force électromotrice zéro jusqu’à 35 volts sans étincelles, même avec des balais métalliques. Entre ces limites, les extrémités, des pièces polaires ne se saturaient pas. Les noyaux des électros de la machine étaient en fer forgé et les pièces polaires en fonte. En coupant le courant de l’armature, on a observé que l’excitation des électros inducteurs produisait une force électromotrice de 50 volts. La densité magnétique dans le noyau du champ, y compris les dérivations, n’était que de 11 000 lignes de force par centimètres carré. Par conséquent, des 4000 ampères-tours enroulés sur les électro-aimants inducteurs, 200 seulement fournissaient l’aimantation d’une face polaire à l’autre au travers de l’armature. On peut donc dire que des 4000 ampères-tours, 3800 produisaient la force magnétique répartie uniformément sur les surfaces polaires du champ. On obtient aussi cette valeur, en calculant la densité magnétique dans l’entrefer correspondant à un potentiel de 50 volts, et en en déduisant le nombre des ampères-tours nécessaires pour établir une telle densité magnétique à travers un entrefer d’un pouce et demi. Quant à l’armature, lorsqu’elle produisait 22 ampères, le nombre de ses ampères-tours était de
- ou inférieur de 100 ampères-tours à celui des électros inducteurs. Avec un pareil nombre d’ampères-tours sur l’armature, il n’était possible d’obtenir le réglage sans étincelles que dans les limites indiquées plus haut, les ampères-tours des inducteurs excédant ceux de l’armature d’une quantité juste suffisante pour produire un faible champ positif dans la bobine qui passe sous les balais et dont le courant se renverse.
- Dans ce procédé de réglage, on voit que les extrémités de toutes les pièces polaires sont également aimantées et que l’aimantation est nulle au centre de la surface polaire, lorsque la machine est mise en court circuit. A pleine charge, l’aimantation sous l’une des paires des extrémités des pièces polaires est presque nulle, tandis qu’elle est maxima sous l’autre paire. Lorsque dans une machine de ce genre les pièces polaires sont assez fortes partout, l’aimantation totale à travers l’armature à une valeur constante pour toutes les charges.
- Ce que nous venons de dire des dynamos, s’applique également aux moteurs. Dans une machine où les courants conservent la même direction, l’armature tourne dans un sens opposé lorsqu’elle fonctionne comme moteur ou comme dynamo. La force électromotrice de self-induction due au courant ne change pas, mais la force elec-tromotrice développée dans l’armature change de signe avec le sens de rotation; il s’ensuit que le courant s’inverse dans une section de l’armature où doit être un faible champ de signe différent dans un moteur et dans une dynamo, si l’on veut éviter les étincelles aux balais.
- L’action du courant dans l’armature des dynamos et des moteurs multipolaires est semblable à celle des machines bipolaires.
- C. B.
- Réinvention américaine (i).
- En signalant récemment sous ce titre la publication du moteur à courant alternatif de MM. Stanley J1'et Kelly (2) et la similitude absolue du principe qu’il met en jeu avec celui dont M. Leblanc a inventé l’application et dont il a étudié et préconisé l’emploi dans les moteurs alternatifs depuis
- (!) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 478.
- (2) Electrical Engineer, de New-York, du 22 juillet 1891, t. XII, p. 82.
- 2 x 56 x 6 x 1
- = 3700.
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-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 232
- 1889, j’avais eu soin de traduire la phrase où l’on prétendait que ces messieurs « ont imaginé (bave devised) une méthode d’interposition d’un condensateur dans le circuit du champ magnétique qui a pour effet de rapprocher la phase du courant de celle de la force électromotrice imprimée. »
- J’ai cru suffisant en reproduisant le schéma de principe de la disposition de M. 'Leblanc d’indiquer le point de départ de ses travaux en citant la page où cette figure avait paru pour la première fois.
- Mais voici à présent (J) que sous le fallacieux prétexte que la première machine où M. Leblanc a fait emploi du condensateur dans les moteurs à courant alternatif n’est pas celle qui se rapproche le plus de leur arrangement, MM. Stanley Jr et Kelly m’accusent d’avoir relevé une similitude imaginaire.
- Avant de risquer une pareille assertion et de se permettre une plaisanterie quelconque, ces messieurs auraient mieux fait d'étudier le travail dont je leur signalais l’antériorité; les compliments qu’ils adressent à M. Leblanc n’en auraient eu assurément que plus de valeur. Quant au refuge illusoire qu’ils cherchent derrière l'ombre respectée de Maxwell, je ne manquerai point de dire ce qu’il en faut penser.
- Mais je commence par le premier travail de M. Leblanc, paru dans le volume XXX111 de ce recueil. Faute sans doute de comprendre le sens d’une phrase où l’auteur déclare que l’énergie dépensée dans les inducteurs d’une machine ne doit point dépasser une faible proportion de celle mise enjeu, MM. Stanley J1' et Kelly prêtent faussement à M. Leblanc cette déclaration étrange que le courant alternatif ne convient pas à l’alimentation des grands moteurs ; cette erreur est peu pardonnable alors que M. Leblanc terminait en prévoyant, en 1889, la transmission possible « d’une quantité de travail quelconque avec des courants alternatifs, dans des conditions de rendement et d’utilisation des matériaux égales à celle qu’on peut obtenir en se servant de courants
- continus....» Ces lignes sont reproduites de la
- page 267 (2), et le schéma que j’ai signalé figure à la page 264. MM. Stanley Jr et Kelly n’auraient
- (!) Electrical IVorld, de New-York, du lo octobre 1891, t. XVIII, p. 367.
- (%) La Lumière Electrique, t. XXXIII (1889);
- sans doute point éprouvé le besoin de relever ma critique s’ils avaient lu les pages 172 et 224 du même volume.
- C’est en effet à la page 172 que M. Leblanc a exposé ses « moyens propres à éviter l’accroissement apparent de résistance dû aux phénomènes de self-induction, des circuits traversés par un courant alternatif ». Ils sont au nombre de trois et constituent autant de méthodes successivement décrites.
- L’exposé de la troisième, à la page 224, débute ainsi :
- « 3. Troisième méthode. — Elle repose sur la proposition suivante :
- « Considérons un circuit quelconque dont la résistance soit R et le coefficient de self-induction, supposé constant, L.
- Fig. 1
- « Si nous le soumettons à l’action d’une force
- électromotrice alternative E = E0 sin 2 n nous
- supprimerons l’accroissement apparent de résistance dû à la self-induction en y intercalant un condensateur dont la capacité soit égale à 1 T2
- ---5 -T-- • »
- 4 tc2 L
- M. Leblanc et M. Hutin ont fait connaître au début de l’année présente les applications de cette troisième méthode qu’ils ont expérimentées depuis trois ans (J).
- J’aurai évidemment répondu amplement à MM. Stanley J1’et Kelly lorsque j’aurai montré, par surcroît, ce que vaut leur prétention tardive d’attribuer à Maxwell ce qu’ils revendiquaient d’abord. Je leur citerai en premier lieu les termes récents dans lesquels M. Preece, directeur du Post-Office anglais exprime son opinion (2) que Maxwell, « s’il a montré dans son grand ouvrage combien la capacité et la self-induction sont analogues de nature et opposées d’effets, n’a jamais
- 0) La Lumière Electrique, t. XL et XLI (1891).
- (2) Electrical Review, de Londres, du i8 septembre 1891, t. XXIX, p. 334.
- V
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 233
- indiqué, comme on l’a établi, qu’on pût pratiquement les neutraliser l’une par l’autre ».
- Je dirai au surplus que Maxwell, eût-il inventé un procédé qui existe à l’état virtuel dans ses travaux et dans ceux de beaucoup 4e physiciens anciens, il ne s’ensuivrait pas qu’il eût pu en faire l’application posthume aux courants alternatifs industriels.
- J’avertis enfin M. Stanley J1' et Kelly que leurs dessins originaux ont été publiés dans ce recueil par M. Gustave Richard, dont l’opinion autorisée corrobore la mienne (1).
- Le développement un peu long que j’ai été forcé de donner à ma première et courte critique, comme la modération de ma réponse, feront j’espère apprécier du lecteur sa nécessité et sa justesse.
- E. R.
- Comparaison entre les lampes à. incandescence ordinaires de 10 ou 16 bougies et les lampes à, incandescence de forte intensité lumineuse, 500 ou 1000 bougies.
- Le journal The Electrician du 25 septembre contient une comparaison entre les lampes à incandescence ordinaires de 10 ou 16 bougies et les lampes à forte intensité lumineuse, 500 ou 1000 bougies. Cette comparaison nous montre le grand avantage de l’emploi de ces dernières.
- La question étant très intéressante en pratique, nous nous proposons, sans vouloir incriminer d’une façon quelconque l’auteur de l’article, d’examiner les chiffres cités. Nous résumons ses chiffres dans le tableau ci-dessous.
- Etablissement de la dépense pour 500 bougies pendant 1000 heures.
- Type de lampe employé Nncrgio dépensée « 0,07135 tV, les 100 watts C'eût des lampes Dépense totnlc eu francs
- 32 lampes de 16 bougies dépensant 4 watts par bougie et coûtant 4,70 fr. pièce. 1470 iSO.cJO 1620,49
- 1 lampe de 500 bougies dépensant 2 watts par bougie et coûtant 28 francs. 735 2 (S 762
- 858,40
- (l) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 606.
- Ainsi présenté, le parallèle établi entre les deux types de lampes, 16 bougies d’une part et 500 bougies de l’autre, porte sur deux points: le coût de la lampe et l’énergie dépensée par unité de lumière.
- Le coût de la lampe de 16 bougies est fixé à 4 fr. 70; ce chiffre très élevé est peut-être exact pour l'Angleterre; en tout cas il n’est que temporaire, et dans tous les autres pays de l’Europe ce prix est aujourd’hui inférieur à 2 fr.
- L’énergie dépensée dans la lampe est comptée à 4 watts par bougie pour les 16 bougies, et 2 watts pour les ^00 bougies.
- Il y a encore là, croyons-nous, une grosse erreur. On peut faire des lampes de 500 bougies à 2 watts, comme on peut faire des 16 à 2 watts, mais, ou la durée de ces lampes sera de 50 à 80 heures au maximum, ou au bout d’un temps moindre, la quantité de lumière qu’elles fourniront aura diminué considérablement.
- Les essais que nous avons faits sur des lampes de 500 et 1000 bougies ont porté sur un petit nombre de lampes, mais nous avons constaté que mises en service à 2 watts leur pouvoir lumineux baisse de 30 6/0 au minimum après 20 heures de marche.
- Après cette baisse, la lampe marche à 3 ou 4 watts par bougie et elle dure, comme ses congénères de même type, 800 ou 1000 heures.
- En somme, au point de vue de la dépense, la seule différence réside dans le coût d'achat des lampes, lequel sera, pour un éclairage de 500 bou-
- gies pendant 1000 heures :
- i° En employant des lampes de 16 bougies, 32 lampes à 2 fr. ........... 64 fr.
- 20 En employant une lampe de 500
- bougies ........................ 28 fr.
- Différence........... 36 fr.
- Il reste maintenant à envisager un autre pointde vue qui est l’effet utile produit par les deux types de lampes; or il est incontestable que partout où la lampe à incandescence est préférée à l’arc, il y a intérêt à multiplier les foyers, tant pour l’effet décoratif que pour la bonne utilisation de la lumière.
- 11 est certain que pour l’éclairage d’un bureau,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- par exemple, l’éclairement produit par 32 lampes de 16 bougies pourra être satisfaisant, tandis que celui produit par une lampe de 500 bougies serait défectueux.
- En résumé, nous pensons que chacun de ces types peut être préféré à l’autre pour des cas spéciaux, mais que d’une façon générale, au point de vue économique par rapport à l’éclairement utilisé, l’avantage reste aux lampes de faible puissance lumineuse.
- A. L.
- Constantes électriques de l’accumulateur Tommasi.
- Lé type d’accumulateur multitubulaire que M.'D.Tommasi a étudié plus particulièrement renferme dix-huit électrodes rectangulaires. Faisons observer à ce propos que la fabrication des électrodes rectangulaires n’étant ni plus difficile ni
- Fig. 1.—Accumulateur Tommasi à électrodes rectangulaires.
- plus coûteuse que celle des électrodes cylindriques dont nous avons parlé précédemment (J), cette première forme utilisant au mieux l’espace, doit être préférée à la seconde. Les figures 1 et 2 représentent deux types d’accumulateurs, dont le premier est à électrodes rectangulaires et le deuxième à électrodes carrées.
- (') La Lumière Electrique, t. XL, p. 184 cl t. XXXVIII, P- 437-
- Dimensions des électrodes angulaires.
- Longueur................................... 25 centimètres.
- Largeur.................................... 5 —
- Epaisseur.................................. 2 —
- Dimensions du vase en grès servant de récipient aux électrodes tubulaires.
- Longueur.................................... 17 centimètres.
- Largeur..................................... 17 —
- Hauteur..................................... 27 —
- Poids du vase................................ 3 kilogr.
- Volume de l’eau acidulée................... 3,400 litres.
- Rapport de la matière active au poids du plomb.
- Poids de l’électrode négative....
- — — litharge
- Poids de l’électrode positive....
- — — minium
- Poids de la litharge.............
- Poids du minium..................
- Poids de 18 électrodes vides.....
- Poids de la matière active... ...
- Poids total de l’accumulateur....
- L’accumulateur multitubulaire renferme donc 67 0/0 de matière active.
- Le rapport de la matière active au poids du plomb est environ 2,1 : 1, c’est-à-dire que pour 100 gr. de plomb il y a 210 gr. de matière active.
- Les accumulateurs de ce type, essayés après 220 heures de formation; ont fourni les résultats suivants :
- Force électromotricé - Initiale 2,4 volts.
- X Moyenne .... 2 —
- Intensité du courant de charge j Normale Maxima 25 ampères 100
- — de décharge | Normale Maxima 18 — 30 —
- Ampères-heures sous une décharge normale.. 321 —
- — par kilogramme d’électrode... 14,8 —
- — sous une décharge de 0,5 357,6 —
- — par kilogramme d’électrode ... 16,5 -
- Rendement en ampères, 95 0/0; en watts, 80 0/0.
- Voici, en résumé, les principaux avantages de cet accumulateur :
- i° Le courant passe entièrement à travers la matière active, de la surface du tube à la tige centrale ou inversement ;
- 20 La quantité de matière active, et partant la capacité des accumulateurs, est portée au maxi-
- 388 grammes. 1202 —
- 388 —
- 1206 —
- 814 —
- 818 —
- 6,984 kilogr. 14,688 —
- 21,672 —
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- mum, d’où il résulte qu’à égalité de rendement diminution du poids, qui est deux à six fois moindre, et du volume, qui est de quatre à huit fois plus réduit que dans les divers accumulateurs connus ;
- 3° il est possible d’employer pour former ou charger l’accumulateur multitubulaire un courant dont l’intensité peut atteindre soixante ampères par kilogramme d’électrode, tandis que pour les accumulateurs à plaques on ose à peine atteindre un ampère par kilogramme;
- 4° Vu l’absence de soudure des tiges ou lames servant de conducteurs, les ruptures si fré-
- Fig. 2. — Accumulateur Tommasi à électrodes carrées.
- quentes dans les systèmes à plaques ne sont ici plus à craindre.
- Ajoutons enfin que dans l’accumulateur multitubulaire il est absolument impossible (et l’expérience l’a démontré) qu’il se produise ni dilatation du tube, ni chute de matière, et par conséquent ni court circuit, ni déformation ou gondolement de l'électrode. M. D. Tommasi fabrique également des électrodes à enveloppe légère, en celluloïd ou en ébonite, par exemple, ce qui diminue notablement le poids des accumulateurs.
- Nous donnerons prochainement les chiffres relatifs à cette variante, dont le choix est tout indiqué pour certaines applications, les tramcars par exemple, où il importe de réduire autant que possible le poids mort.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la théorie du champ magnétique tournant de Ferraris, par M. J. Sahulka C1).
- M. Ferraris (2) a montré le premier l’existence du champ magnétique tournant en disposant deux bobines perpendiculairement l'une à l’autre et en les faisant parcourir par deux courants alternatifs de même période, mais ayant une certaine différence de phase.
- Dans l’espace compris entre ces bobines, il place un cylindre creux en cuivre ou en fer sus-
- Fig. 1
- pendu à un fil ou mobile autour d’un axe; le cylindre commence à tourner aussitôt que l’on ferme les courants. On se place dans des conditions avantageuses en prenant deux courants de même amplitude et dont la différence de phase est égale au quart de la période. Pour que leur champ magnétique soit égal, les deux bobines doivent contenir le même nombre de tours. Dans la figure i on les a représentées par une seule spire.
- En désignant par n le nombre de périodes par seconde des deux courants alternatifs et par T la durée d’une période, on aura pour les deux courants les formules
- h = I sin æ = I sin 2 7r nt
- , (-) ls = 1 cos a — I cos 2 jt nt. * (*)
- (l) Elektrotecbnischc Zeitschrift du 9 octobre 1891, p. ,
- (*) Alti délia R. Accademia délie Science di Toriiio t. XX111, p. 360. 1888. Voir La Lumière Electrique.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Comme les calculs qui suivent s’appliquent également à d’autres moteurs à courants alternatifs à champ magnétique tournant qui ont suivi la découverte de Ferraris, nous supposerons que le cylindre se compose de disques de fer isolés magnétiquement les uns des autres. Sur ce cylindre on a enroulé plusieurs conducteurs en cuivre fermés sur eux-mêmes, désignés sur la figure par les lettres A A'BB’, CC'DD, constituant ainsi une armature fermée sur elle-même.
- Désignons par/ la surface d'une spire A A' B B', supposons le cylindre mobile autour d’un axe vertical et l’aimantation qu’y provoquent les deux courants alternatifs h 12 assez faible pour qu’il y ait proportionnalité entre l’intensité du champ magnétique et les courants qui le font naître. Le courant 12 crée un champ magnétique périodique dans la direction XX', le courant h un autre champ de même nature dans la direction Y Y'. Si nous désignons par H l’intensité commune des champs résultants des courants 12, L, en considérant toutefois H non au centre O des deux bobines, mais comme l'intensité moyenne de la surface /d’une spire A A', B' B", perpendiculaire à la direction du champ, l'intensité dans la direction XX' variera d’après la formule
- H COS 2 T. Il t,
- et celle dans la direction YY' d’après
- H sin 2 it ut.
- Les deux champs partiels se composent d’après la théorie du parallélogramme des forces; le champ magnétique unique -résultant, est, dans les conditions énoncées, un champ tournant d’une intensité constante H, qui fait dans le temps T une révolution complète. Au temps t — o l’intensité du champ est représentée par OH2 = H;
- T
- au temps t — — , elle l’est par 0^ = H, etc.
- 4
- Lorsqu’on le regarde d’en haut on voit ce champ tourner dans le sens des aiguilles d’une montre. On peut, par conséquent, se le représenter comme étant produit par la rotation d’un aimant N S autour de son centre O. Si l’on change le sens de l’un des courants alternatifs on change le sens de rotation du champ magnétique. Pour évaluer l’action du champ tournant sur une spire fermée sur elle-même ou celle de l’aimant équivalent, nous
- supposerons que le cylindre soit au repos et que le pôle N de l’aimant se meuve dans le sens des aiguilles d’une montre. D’après la loi de Lenz, il naîtra dans la spire A A' B B' un courant d’induction qui s’oppose au mouvement du pôle N, et qui par conséquent doit le repousser. Ce courant d’induction a donc la direction AA' B'B. Comme le mouvement du pôle N ne peut pas être contrarié, il s’ensuit que le conducteur mobile sera repoussé et qu’il se mettra à tourner dans le même sens que l’aimant NS. Après que le pôle N a dépassé le plan AA' B'B, il naîtra, d’après la loi ci-dessus invoquée, en AA' B'B un courant d’induction qui s’oppose à l’éloignement du pôle N et qui par conséquent l’attire; le courant d’induction a donc la même direction que précédemment et la spire mobile tournera dans le même sens que tout à l’heure.
- Une rotation analogue aura lieu dans les autres spires fermées, mais provoquée par des courants induits moins énergiques. L’intensité du courant induit est maxima lorsque le plan de la spire est parallèle à la direction du champ, et nulle lorsqu’elle est perpendiculaire à cette direction. Comme le cylindre fait corps avec l’enroulement fermé sur lui-même, il est évident qu’il tournera dans la même direction que le champ. Si l’un et l’autre tournaient avec la même vitesse, les positions relatives de l’enroulement et du champ resteraient identiques, et les choses se passeraient comme si tout était au repos. 11 n’y aurait par conséquent ni induction ni couple de rotation. Toutefois, même lorsque le cylindre n’est pas chargé et n’a à fournir aucun couple de rotation il existe toujours des frottements et une résistance qui provoque quand même un couple de rota-tiori.
- Le cylindre (ou l’armature) tournera donc néces-" sairement plus lentement que le champ, et leur différence de vitesse angulaire sera d’autant plus forte que le cylindre sera plus chargé, c’est-à-dire que le couple de rotation correspondant au travail extérieur sera plus grand.
- Dans les calculs suivants on a supposé que la différence de tension dans les conducteurs lt 12 qui amènent les courants est réglée de telle façon que l’intensité de ces courants reste la même(for-mule i) quel que soit le moment de rotation que l’armature a à vaincre. Le champ magnétique engendré par les deux courants a donc une intensité constante H.
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- Calcul des actions qui agissent sur Varmature. — Le nombre de lignes de force qui traversent une spire placée normalement à la direction du champ est donnée par la formule
- Zo=/H (2)
- Lorsque la spire fait avec la direction du champ un angle cp, on a pour le nombre des lignes de force l’expression :
- Z = Z(j sin <f = /'H sin 9 (3)
- Pour l’établissement de ces formules, on a supposé que les champs magnétiques engendrés par les courants 1, I2 et par conséquent le champ magnétiquetournantsonthomogènes. Si le champ magnétique fait n révolutions par seconde, et le cylindre n (avec n' < n), on aura, en représentant par « et <u’ les vitesses angulaires du champ et du cylindre :
- (1) = 2 n n, u/ = 2 ix ur.
- Pour évaluer les courants induits qui prennent naissance dans les spires fermées sur elles-mêmes on peut supposer que le cylindre reste immobile et que le’champ tourne avec une vitesse angulaire w — w'. La force électromotrice induite dans une spire faisant, avec la direction du champ, un angle cp est donc
- d Z d 9
- * “ “ Tt = ~ f H cos * TV
- Si on remplace par co — «' on obtient
- e = — 2 n (11 — 11') f H cos 9.
- (4)
- 11 se présente ainsi deux cas différents.
- Premier cas. — On peut négliger le coefficient de self-induction des spires de Varmature.
- Si on désigne par w la résistance d’une spire, on aura pour la force électromotrice induite l’expression
- . e _ 27r (//— 11!) f H cos ?
- 1 ~~ xv ~~ xo ^
- Cette valeur est maxima lorsque le plan de la spire est parallèle à la direction du champ, c’est-à-dire lorsque cp = o ; on a alors
- 2 ir Ul —
- «J
- Si, de plus, on maintient le cylindre, on a pour l’induction maxima la valeur
- 2 71 II f W
- . XV
- Le courant induit i qui prend naissance dans l’enroulement fermé produit à son tour un champ magnétique tournant, dont il est facile de trouver la direction et l’intensité.
- Soit à un moment donné O X (fig. 2) la direction du champ H et supposons que la première spire représentée par A B fasse avec H un angle <plf la seconde un angle cp2, et ainsi de suite. Le courant induit i qui circule dans la spire A B produit
- v'
- i
- Fit;. 3
- un champ magnétique dont la direction O G est perpendiculaire à celle de la spire. Désignons par b l’intensité de ce champ, lorsque AB coïncide avec H et que le courant induit / est maximum. Dans la position indiquée sur la figure, le courant qui circule dans AB B'A' a pour expression ia cos ©t ; l’intensité du champ suivant la direction O G est donc h cos <pj. Les autres spires, au nombre de (m— 1), produisent également des champs magnétiques de la forme h cos cp dont les directions sont perpendiculaires aux plans des spires. L’angle de deux spires successives a une valeur constante 3 ; on a donc
- -s 1T
- ni'
- ' Les angles cp, cp2...cp„ que font avec la direction XX' les spires successives, ont ainsi pour expression
- 92 = 91 + 8
- 93 = cp, + 2 8
- (6)
- ïm = Çl + (Ul -------- O 8
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les champs élémentaires O G se répartissent d’une manière analogue sur la demi-circonférence X Y' X'.
- Pour trouver le champ magnétique correspondant à un courant d’induction i nous décomposerons le champ en deux composantes suivant les directions O X et G Y'.
- OP = OG sin 9 = h cos 9 sin 9 ~ s:n 2 OQ = OG cos 9 — h cos!<p= j + * cos 2 9.
- champ H. L'intensité h est celle du champ produit par une spire lorsqu’elle traverse la direction des lignes de force du champ. Comme le champ H tourne et comme H' lui est toujours perpendiculaire, il s’ensuit que le champ H' est également un champ tournant qui se meut avec la même vitesse angulaire que H. On peut décomposer le courant induit total i en courants élémentaires induits dans chaque spire par un courant unique dont l’intensité a pour expression
- La somme des composantes dans ces directions donne
- 2 O P = \ 2 sin 39,
- 2 OQ = ^ m + ^ 2 cos 2 9.
- , 11 faut étendre la somme à toutes les valeurs <pj tp2... <p„. 11 est facile de montrer que l’on a 2 sin 2 ep = o, 2 cos 2 <p = o. C’est en effet une conséquence des formules :
- sin .1 + sin (a + e) + ... + sin (a + (« — 1) c)
- . n e
- , , . sin —
- = s"1 (« + —,- £)-----f>
- V ' sin \
- cos a + cos («+£)+ . - • + cos(a -j- (w — 0 e)
- . u e
- „ . sin —
- = cos^a + __ ej— T.
- 7 sin -<>
- Dans notre cas il faut poser :
- * 2 7C
- C( = 2 ©, £ = 20= ---, 11 ss m.
- T1 m 7
- On obtient ainsi
- . ne .
- sin — «= sin u = o 2
- et par conséquent
- 2 sin 29 = 0, 2 cos: 29 = 0.
- Le courant i, dû au champ magnétique tournant H, donne donc à son tour naissance à un champ dont l’intensité a pour expression
- H' = ~ m (7)
- et dont la direction est perpendiculaire à celle du
- ia m _ m 7t (ji — «') f H
- et dans lequel se meut avec la même vitesse que le champ H un enroulement fictif entourant l’armature. La direction coïncide avec celle de H.
- Lorsque, dans un moteur à champ tournant simple, on connaît la résistance magnétique des différentes parties qui constituent la machine, il est facile de calculer H et Z0 en partant du nombre d’ampères-tours dus aux deux courants alternatifs; et à son tour la connaissance des nombres de tours n et n‘ du champ tournant et de l’armature permet de calculer i, en tenant compte des résistances magnétiques de H et de H'.
- L’intensité du champ H est supérieure à celle du champ H', puisque c’est le premier de ces champs qui engendre le courant induit/. On peut donc poser
- H' = h H, (6)
- avec k < 1. Quand on a calculé H', on connaît cette quantité k qui est proportionnelle à n — n', tandis que H' est proportionnel à 10. Le champ tournant H' induit à son tour dans les spires de l’armature un courant qui donne naissance à un nouveau champ tournant, et ainsi de suite. Le champ magnétique final et le courant constant qui en résulte, dus à l’ensemble des courants d’induction, peuvent s’évaluer de la manière suivante :
- Représentons par O X (fig. 2), la direction du champ H; dans la spire fictive- remplaçant l’enroulement fermé circule le courant constant 1„, qui engendre le champ tournant H' =h. H dans la direction O Y'. Ce champ donne naissance au courant constant h. l(l, circulant dans une spire fictive située dans la direction Y Y'; celle-ci engendre dans là direction OX' un nouveau champ —/e2H, qui induit à son tour un courant constant
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÈLEC TRICITÊ
- 239
- — A2l0dans la spire qui passe sous la direction X X', et ainsi de suite.
- On obtient ainsi dans la direction O X, un champ magnétique dont l’intensité est représentée par
- H (1 + A* + A® +...) — H (A» + AD + • •.) = -Jp— <10)
- et dans la direction O Y' un champ
- H (A + A» + A® +...)- H (A3 + W + ...) = Ji(II)
- 1 -1-
- L’intensité résultante s’obtient par l’applicalion du parallélogramme des forces, ce qui donne
- IV = ----- = ---• (, I 2 )
- V 1 + A2 VH2 + H'2
- Le champ magnétique résultant R fait avec H un angle e (üg. 2) dont la tangente est le rapport des deux composantes; on a donc :
- tang s = A = -g- (13)
- Lorsque l’armature n'effectue aucun travail et n’éprouve aucune résistance, le champ magnétique résultant R dû aux deux courants alternatifs L et 12 aura l’intensité maximaH, puisque l’armature se meut alors synchroniquement avec le champ et que H' = o; il n’y aura de plus aucun décalage de phase entre les directions des deux champs, puisqu’on ae = o. Plus l’armature aura à fournir de travail et plus petite sera l'intensité R du champ magnétique résultant, mais plus il y aura de différence de phase entre les deuxchamps, toutefois sans que cette différence puisse atteindre 90 degrés. La plus petite valeur du champ correspond au cas ou l’on maintiendrait l’armature immobile, car H' atteindrait dans ces conditions sa valeur maxima, de même que l’angle s.
- On peut de même réunir en un courant résultant unique les courants induits qui prennent naissance dans l’enroulement fermé sur lui-même. Le calcul s’en fait de la même manière que pour le champ magnétique résultant R. On en obtient immédiatement la valeur lorsqu’on remplace, par la pensée, l’enroulement ferme sur lui-même par une spire unique dont le plan coïncide avec la direction de R.. Le champ H engendre dans la spire fictive, dont le plan coïncide avec H, un courant résultant constant I„ (équation 8); le champ R engendrera donc dans une spire fictive
- de même direction que ce champ et tournant avec lui le courant résultant constant 1,., qui a pour expression :
- R = 1 = 'o__
- H ° H'2 \/i + A2
- 04)
- Le courant résultant constant 1,. est toujours plus faible que le courant I0 qui tend à engendrer le champ H. Ce courant 1,. circule dans une spire fictive tournant avec le champ R et qui a la même direction que lui. Si l'armature tournait synchroniquement avec le champ, le courant 10 et par conséquent le courant I,. seraient nuis.
- On trouve les valeuis de R, de 1,. et de e de la manière suivante : Le champ tournant H engendre dans la spire fictive suivant sa direction et
- Fig. 3
- tournant avec lui un courant résultant constant; ce courant engendre à son tour un champ kH perpendiculaire à la direction du premier champ. 11 s’ensuit que le champ H ne peut pas conserver sa valeur primitive. Nous décomposerons donc H (fïg.3)en deux composantesperpendiculairesentre elles R et R', avec R' =ÆR, où ^représente le facteur
- connu : k — On déduit des deux équations
- relatives à R et à R7
- R» + R'> = H2,
- Rf = A R,
- les relations :
- IN- ,-----9 IN - ------•
- V 1 + A2 v 1 + A*
- Le champ magnétique tournant H peut donc être considéré comme composé des deux champs tournants R et R'. Le champ R induit un courant qui engendre un champ tournant R" = k. R. Cette composante R" annule la composante R', de sorte qu’il ne reste que R comme champ tournant résultant. L’angle s dont R est décalé par rapport
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- à H, se calcule d’après la figure 3, par l’expression
- tang e = = h.
- Le champ tournant R donne naissance à un courant résultant constant \r, dont nous avons trouvé plus haut la valeur (14).
- Deuxième cas. — On tient compte du coefficient X des spires de l’armature.
- La self-induction de l’armature produit deux effets distincts : d’abord une différence de phase entre le courant induit i et la force électromotrice e (équations 4 et 5), puis une diminution dans l’intensité du courant i, car il faut ajouter à la résistance du circuit une résistance fictive, fonction de la période du courant alternatif. Le courant induit i qui prend naissance dans une spire fictive unique a n — n' alternances doubles par seconde. Par suite de la self-induction, le courant n’atteint pas sa valeur maxima lorsque le champ tournant traverse la spire, c’est-à-dire lorsque la force électromotrice est maxima, mais un peu plus tard; la différence de phase jî s’obtient par la formule :
- tang p =
- 2 TC (il — II') X
- 05)
- A l’aide de cette différence de phase fs, on trouve le retard t de l’établissement du courant par une simple proportion :
- ------J = p : 2 n.
- — Il 1
- _______e_______
- 2 u (U — n')
- (16)
- puisque la durée ^ se raPPorte à une période complète.
- Le champ tournant a parcouru pendant ce temps t un angle y, et comme le champ tournant
- effectue une révolution complète dans le temps j ,
- on trouve cet angle y en posant
- — : T = 2 71 i Y U 1
- d’où \
- y = 2 n t =
- (17)
- L'angle p atteint sa plus grande valeur lorsque l’armature est immobile («' =0); on a alors :
- y = p = arc tang
- 2 Tï 11 X
- Lorsque l’armature tourne, l’angle fi diminue, mais y augmente et atteint sa valeur maxima lorsque l’armature tourne synchroniquement avec le champ; l’angle y a alors la valeur limite :
- 2 71 11 X
- y = —r,r~
- On obtient en effet par les deux équations 15 et 17 l’expression :
- __
- tang p-
- et on voit que y atteint sa valeur maxima avec
- celle de la fraction ce qui a lieu pour S = o,
- c’est-à-dire lorsque n — n’; comme la valeur
- maxima de la fraction est i,on obtient pour y tg?
- la valeur limite indiquée plus haut.
- Dans ce cas, le courant induit dans l’armature par le champ H peut être remplacé par un courant constant unique I0, circulant dans une spire fictive faisant avec le champ un angle y (équations 15 et 17). L’intensité du courant induit i (équation 5) dû au courant résultant constant 10 (8) s’obtient d’une manière analogue à celle indiquée plus haut, en remplaçant la résistance w par la résistance apparente
- y/w* + 4 u2 (11 — X2,
- ce qui donne
- In =
- ni n (11 — «') f H
- (18)
- 09)
- Le courant induit par le champ tournant H donne lieu à un nouveau champ tournant H', qui suit le champ H non pas de 90 degrés, mais d’un angle — 90° -J- y. L’intensité de ce champ est
- d’ailleurs plus petite dans le rapport , et l’intensité 10 est diminuée dans le même rapport; on a par conséquent
- H k
- (20)
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 241
- Pour trouver l’intensité du champ magnétique résultant final R, nous décomposerons le champ H en deux composantes R et R' (fig. 4). L’angle de R et de R' est 900 — y et on a de plus
- Ce champ R donne naissance à un courant induit et par suite à un champ tournant
- une spire fictive MN qui fait avec le champ R un angle y. On peut calculer l’intensité du courant puisque on connaît l’intensité du champ résultant R et celle du champ H due au courant constant 1„. On a, en effet,
- H : R = In : I,„
- , III 7T Ul - ll'\ f H
- L =---------- ---------------------------r. (23)
- \v''‘ /,-* u-'1 + 2 k w u/ sin y
- qui suit le champ R avec un retard donné par l’angle de 900 -|~ y. Ces cnamps’R" et R' s’annulent
- Fig- 4
- réciproquement et il ne reste que le champ résultant final R.
- D’après la figure 4, on voit que l’on a :
- H8 = R2 + R'8 — 2 R R' cos (90- + r),
- H8 = R8 + R2 (~X + 2 R8 ^ sin T) \w' J 10 ‘
- . / kw .
- V1 + w / + a^'s,nT
- On peut calculer aussi le coefficient de self-induction X d’une spire de l’armature, car ce coefficient est dû à l’intensité I0, équation(8), du courant qui circule dans la spire fictive de l’armature et qui donne naissance au champ H' = h H. Comme l’enroulement entoure complètement l’armature il y a en tout/ H' lignes de force. L’intensité I0, évaluée en f Hr
- ampères, engendre — lignes de force; il fau-
- drait multiplier ce nombre par 10 si l’intensité 'était donnée en valeur absolue. Si l’intensité du courant varie, le nombre des lignes de force variera dans le rapport indiqué plus haut, mais comme ce rapport représente la force électromotrice due à la self-induction, ou le coefficient de self-induction lui-même, on aura :
- En remplaçant H' et 10 par leurs valeurs on trouve :
- 10 11 U’ k IV
- \ =----------7- — ---------j---s quadrant.
- III -K (Il — II ) III TT (11 — 11) .10®
- 11 faut encore calculer l’angle e que font entre eux le champ résultant R et le champ primitif H. * On trouve cet angle en posant
- H : R'"^ sin (90“ + y) : sin e,
- RJœ COS Y k Ul C OS y
- gjfl g __ -------L = — -..... , (22)
- w' H + k'1 ica +- 2 k w w' sin y
- Si le coefficient de self-induction de l’armature était négligeable on aurait y = o et w — w'. L’équation (21) se ramènerait à (12) et l’équation (22) donnerait :
- h
- sin e = ----77=z,
- sh + A*
- ce qui coïncide avec l’équation (13).
- Le courant résultant constant lt circule dans
- Le coefficient de self-induction X ne dépend qu’en apparence de m et de n‘— puisque k est proportionnel à ces valeurs. Si les résistances qui interviennent dans les formules sont exprimées en ohms, X doit être exprimé en quadrants.
- C. B.
- (A suivre.)
- Sur la résistance magnétique à. la surface.
- J’ai publié il y a quelque temps dans ce journal /) un article portant le même titre que cette note, dans lequel étaient exposés les travaux de
- (i) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 15* et 70.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- plusieurs savants et en particulier de MM. Ewing et Low sur la question. M. Ewing a résumé lui-même son mémoire dans un grand article, en cours de publication dans The Electrician, sur les propriétés magnétiques du fer et des autres métaux. 11 a donné cette fois, pour calculer la largeur de l’entrefer apparent produit par la section d’une barre, une méthode différente de la première qu'il avait indiquée.
- On se rappelle comment était conduit le premier calcul; soit B l’induction avant la section et B' l’induction pour la même valeur de H après la section, la perméablité du métal non coupé,/la longueur effective de la barre et x l’épaisseur de l’entrefer dont la résistance équivaudrait à celle du joint; l’intégrale de ligne de la force magnétisante est
- B /
- — avant qu’on ait coupé le barreau, et
- B' / „ , , „
- ------b ox, apres qu on l'a coupe;
- (*•
- d’où
- X
- M. Ewing fait maintenant le raisonnement suivant :
- Soit Hj' la force magnétisante due à la bobine quand le barreau est entier, et H2' la force magnétisante due à la bobine quand le barreau est coupé; pour une même valeur de l’induction B, on a :
- H'2 / = — + Bx.
- B étant le même dans les deux cas, p. est le même, ce qui n’était pas vrai dans le cas précédent; on déduit de ces équations :
- Bx = (H'2 —H',)l,
- (H'a - H'.,) 1 ------B ‘
- La figure i représente les résultats de l’une des séries d’expériences, résultats consignés dans le tableau V du travail cité (p. 72). Les deux courbes voisines l’une de l’autre donnent les valeurs de l’induction en fonction de la force magnétisante,
- lorsque le barreau est entier ou coupé. La troisième donne les valeurs de H2'—H/; elle est très voisine d’une droite, ce qui indique que la largeur de l’entrefer apparent est sensiblement constante dans les limites entre lesquelles varie l’induction. Toutefois, la courbe présente une légère convexité vers l’axe des B, ce qui peut être dû aux erreurs d’observation. 11 suffirait d’une très faible erreur sur la valeur de B pour expliquer cette forme, et d’ailleurs en répétant exactement les mêmes expériences sur un autre barreau, la courbe qui représente les valeurs de H/ — Ha' est légèrement concave vers l’axe des B. 11 semble donc que le joint équivaut, au point de vue de la résistance magnétique, à un entrefer étroit dont la largeur est, sinon rigoureusement, du moins à très peu près constante.
- Le tableau suivant donne les largeurs de cet entrefer, calculées à l’aide de la nouvelle formule; ces valeurs doivent remplacer celles qui figurent dans la quatrième colonne du tableau V (p. 72); la comparaison complète serait assez compliquée et d’ailleurs inutile, puisque, dans un cas, c’est la force magnétisante, dans l’autre l’induction que l’on prend pour variable indépendante.
- B
- 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000
- Épaisseur de l’entrefer équivalent en millimètres
- 0,026 0,030 0,0 3;
- 0,031
- 0,035
- 0,037
- Avec un autre barreau on a obtenu
- Épaisseur de l'entrefer
- B équivalent en millimètres
- 6 000 0,043
- 8 000 0,041
- 10 000 ' 0,036
- 12 000 0,030
- Dans les deux cas, les sections des barreaux avaient été parfaitement dressées.
- « La valeur moyenne de l’épaisseur de l’entrefer, continue M. Ewing, peut être prise égale à 0,033 mm. dans le premier cas et à 0,036 mm. dans le second. La concordance de ces deux nombres est aussi parfaite qu’on pouvait l’espérer dans les conditions des expériences. L’entrefer apparent n’est pas très large, mais il est difficile d’afi-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 248
- mettre que les deux surfaces métalliques sont éloignées l’une de l’autre, même de cette faible distance. 11 semble plus probable que la résistance magnétique du joint est due en partie à une diminution de la perméabilité du métal lui-même au voisinage immédiat de la surface et cette hypothèse trouve un appui dans la théorie qui attribue l’aimantation à un arrangement de groupes moléculaires ».
- On remarquera que j’avais indiqué également
- B
- Fig. I
- comme explication des phénomènes la variation des propriétés du métal dans une couche superficielle.
- M. Ewing a de même calculé la largeur de l’entrefer apparent moyen dans le cas où le barreau est coupé en huit tronçons.
- B Sans pression en millimètres Avec une compression de 226 kilogc par cm-
- 8 000 0,036 0,024
- 10 OOO 0,041 0,031
- 12 000 0,046 0,036
- 14 OOO 0,050 0,041
- 15 OOO 0,052 0,041
- En nombres ronds, la résistance de chacun des joints est sensiblement égale à celle d’une couche d’air de 0,05.cm. quand il n’y a pas de charge, et à celle d’une couche d’air de 0,04 cm. quand la charge est de 226 kilogrammes.
- 11 est inutile de faire remarquer l’analogie entre les courbes de la figure et celles qu’on trace dans la méthode de Hopkinson pour la prédétermination de la caractéristique des dynamos. La seule différence consiste dans la manière d’obtenir les courbes; dans le cas des dynamos on connaît séparément la résistance du fer et de l’entrefer et on
- cherche la résistance totale; au contraire ici on part de la résistance totale pour déterminer la largeur de l’entrefer.
- C. Ravjïau.
- Sur les forces élémentaires électromagnétiques
- et électrodynamiques, par M. Auguste Righi (').
- Ces deux mémoires contiennent la solution de la question suivante :
- Quelles sont les lois d’action entre deux éléments de courant et entre un élément de courant et un pôle magnétique, les plus générales possibles, mais telles que l'identité entre un petit circuit fermé et un élément magnétique qui lui est perpendiculaire soit vérifiée de la manière la plus complète ?
- Nous résumerons le deuxième mémoire qui traite cette question avec la plus grande généralité possible.
- 11 faut avant tout s’entendre sur la vérification la plus complète de ladite identité. On doit entendre par cette phrase non seulement que les actions produites sur un élément de courant par le petit circuit et. par l’élément magnétique doivent être identiques; mais encore que les actions produites ou ressenties par l’élément magnétique et le petit circuit doivent être identiques dans tous les cas, et qu’en particulier doivent être identiques les actions produites sur l’un et sur l’autre par un élément de courant.
- Pour donner la plus grande généralité à la solution de la question proposée, l’auteur commence par donner les formules les plus générales exprimant l'action entre deux éléments de courant, admettant que cette action consiste en une force et un couple.
- Ces formules, les plus générales possibles, ont été données déjà par M. Korteweg, mais d’une manière moins simple. Pour les établir on doit admettre seulement que les actions enlre deux éléments ds, ds’, parcourus par des courants i, i’, soient proportionnelles kii'ds ds’ et à des fonctions de leur distance r (qui s’annulent pour r — 00), que ces actions dépendent seulement de la position relative dans l’espace de deux éléments, et qu’à ces actions on puisse substituer celles qui s’exercent entre les composantes des éléments suivants trois axes orthogonaux. _ (*)
- (*) Mémoires de /’Académie royale de Bologne, 4" série, t. X, p. 217; 5" série, t. I, p. 139.
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- LA LUMIÈRE *ÉLECTRIQUE
- Désignant par ds l’élément qui agit sur l’élément ds', par r la distance des deux éléments, par ô et 6' les angles de d s et d s avec la droite r prise dans la direction de ds à ds', par e l’angle entre ds et ds’ dans l’espace, par a (3 y, a' p' y', les angles de d s et d s’ avec les trois axes, et par xy % x' y’ les coordonnées des centres des deux éléments, et appelant A, B, C, D, N, P, Q, des fonctions de r, on trouve pour la copiposante ? suivant l’axe des x de la force agissant sur le centre de ds', et pour la composante (?) du couple, suivant le même axe, agissant sur^s', les expressions suivantes :
- Ç = / i' ds ds' | (A — B — C — D) cos 6 cos 0' —ZA
- U)
- - jç Y
- 4- B cos e —--h C cos 0' cos a +- D cos 0 cos a! 5,
- (Ç) = / 7' ds ds' | (N — Q) ^——- cos p'— -—cos y'^ cos 0 + (Q — P) {^—y— cos P “ y-~r cos Y ) cos 0' (II) -)- Q (cos y cos p' - cos p cos y') |
- Quant à l’action qui a lieu entre un élément de courant et un pôle magnétique, l’auteur admet pour la plus grande généralité que cette action consiste aussi en une force et un couple. 11 suppose seulement que l’un et l’autre soient proportionnels kmids (m étant l’intensité du pôle), et à des fonctions de la distance r entre m et ds qui s’annulent pour r — oo, que cette force et ce couple dépendent seulement de la position relative dans l'espace du pôle et de l’élément, et qu’on puisse substituer à celui-ci ses composantes suivant trois axes orthogonaux.
- Considérant en premier lieu l’action produite par un élément de courant ds parcouru par un courant i sur un pôle m', soient : r leur distance,
- <s l’angle entre d s et r, xy % les coordonnées du centre de d s, a p y ses angles avec les axes, x'y' ^ les coordonnées de m!, E, F, G, 1, L, des fonctions de r. On trouve, pour la composante ? suivant l’axe des x de la force qui agit sur m' l’expression suivante :
- Ç = m' i ds | (E — G) cos <j cos y
- x (III)
- — ———£ cos -f G cos a j,
- et pour la composante (?) suivant l’axe des x du
- couple agissant sur m', l’expression qui sera désignée par (IV), et que le lecteur peut écrire en posant E = o dans la (111), et changeant F en 1 et G en L.
- On ne doit pas s’étonner si l’on admet l'existence d’un couple agissant sur le pôle m'. Ordinairement on admet la formule de Laplace et l’on suppose que la force produite par ds sur m' soit appliquée à ds. Cela équivaut précisément à la supposer appliquée à m', et à y ajouter le couple qui prend naissance par le transport de la force.
- Considérant en deuxième lieu l’action la plus générale possible d’un pôle magnétique msux un élément de courant ds' parcouru par le courant i, soient: x y % les coordonnées de m, x'y' ^ les coordonnées du centre de ds',c' l’angle de ds** avec le prolongement de r, a'p'y' les angles de ds' avec les axes, E', F', G', 1', L' cinq autres fonctions de r. On trouve pour la composante ? suivant l’axe des x de la force agissant sur le centre de ds' l’expression :
- 5 = mi' ds' | (E' — G') cos <r'
- (V)
- -f F' cos y' — - r ^ cos + G' cos a.' j ;
- la composante (?) suivant l’axe des x du couple agissant sur ds' a une expression (VI) qu’on peut écrire en posant E = o dans (V), et en y changeant F' et G' en 1' et L'.
- Possédant ainsi les formules générales (I) à (VI), l’auteur procède de la manière suivante.
- 11 calcule les trois composantes de la force et les trois composantes du couple, produites par un petit circuit fermé, par exemple circulaire, sur un élément de courant, et les six composantes analogues de l’action produite sur le même élément de courant par un élément magnétique ayant même centre que le petit courant et lui étant perpendiculaire. Les six premières composantes sont calculées avec les formules (1) et (11); les six autres avec les formules (V) et (VI). Egalant les composantes analoguesdes deuxgroupes, il arrive à certaines relations qui sont les conditions nécessaires à l’équivalence d’action du petit circuit et de l’élément magnétique sur l’élément de courant.
- Nous ne rapporterons ni les longs calculs ni toutes les relations établies de cette manière. Nous ferons noter seulement que, quant aux fonctions
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- 2 j5 .
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- E', F'..... on trouve : E' = G' = 1' — L‘ = o,
- c1
- F' = -g (d étant une constante). Avec ces données, les formules (V) et (VI) se transforment en la formule de Laplace. Quant aux fonctions A, B....., on trouve des relations auxquelles sa-
- tisfait la formule d’Ampère, et aussi celle de Grassmann et d’autres encore.
- Cela fait, l’auteur fait les calculs du cas réciproque, c’est-à-dire qu’il calcule les six composantes de la force et du couple produites par l’élément de courant sur le petit circuit fermé et sur l'élément magnétique. Egalant ces composantes, il trouve des relations nouvelles entre les fonctions inconnues.
- En particulier, on a : E = G = I = o, F =
- L= étant une constante). Ces valeurs désignent précisément la formule de Laplace, la force étant appliquée à l’élément de courant, même ici qu’il s’agit de l’action de cet élément sur le pôle magnétique. Quant aux fonctions A, B,..., on trouve des relations qui, parmi les formules’élec-trodynamiques connues, ne sont satisfaites que par celles d’Ampère.
- En faisant coexister les relations établies avec les deux séries de calculs, on obtient les conditions nécessaires pour Xidentité complète(1).
- Ces conditions sont les suivantes :
- Quant aux fonctions E, F.......... E', F'.., on
- C c
- trouve : F = F' = L = - , et les autres égales à
- zéro. On arrive donc à la formule de Laplace.
- Quant aux fonctions A, B........ on trouve les re-
- lations suivantes :
- a_4S+3-q+.
- dr* d r
- dr
- C = D =
- d Q rfr ’
- N = Q + r
- .±Q
- dr ’
- P = Q.
- En portant ces valeurs dans les formules (1) et (II), on aura l’expression la plus générale de la loi d'action entre deux éléments de courant, pour laquelle l'identité complète est satisfaite.
- L’auteur démontre que parmi les formules élémentaires connues, seulement celle d’Ampère rentre comme cas particulier dans la formule gé-
- tl) L’auteur démontre que l'identité a lieu même lorsqu’on considère un pôle magnétique à la place dé l’élément de courant.
- né raie ainsi établie. Ni la formule de Grassmann, ni celle de Helmholtz, ni toute autre formule qui comme celle-ci admet l’existence d’un potentiel d’éléments de courant ne satisfont aux conditions établies.
- Les formules générales (1) et (11), après substitution des valeurs de A, B... données par les six relations écrites plus haut, ne contiennent plus que la fonction indéterminée Q. On déduit des formules ainsi transformées, que l’action produite par un élément ds sur un élément ds1 est constituée :
- i° Par la force d’Ampère;
- 2° Par quatre autres forces appliquées aux extrémités de ds', agissant suivant les droites qui réunissent ces extrémités à celles de ds, proportionnelles à U’ et à une fonction r Q de la distance r entre deux extrémités, et auxquelles il faut assigner un signe ou le signe contraire, suivant qu'il s’agit de deux extrémités de courant de même nom (c’est-à-dire par où entre ou sort le courant) ou de deux extrémités de nom contraire (c’est-à-dire une extrémité d’entrée et une de sortie).
- Si l’on suppose dans les mêmes formules Q=o, elles se transforment dans la formule d’Ampère. La fonction Q disparaît des résultats, lorsqu’on applique les formules au calcul de l’action produite par un courant fini sur un autre courant fini, si l’un au moins des deux courants est ouvert. Dans ce cas, qui est le seul qu’on puisse réaliser expérimentalement, on peut donc employer simplement la formule d’Ampère.
- En conclusion, si l’on veut que l'identité complète entre un petit circuit fermé et un élément magnétique perpendiculaire soit toujours satisfaite, il faut :
- i° Adopter comme formule élémentaire électromagnétique la formule de Laplace;
- 2° Supposer que la force de Laplace soit appliquée à l’élément de courant, même dans le cas de l’action de l’élément sur le pôle;
- 3° Adopter comme formule élémentaire électrodynamique ou la formule d’Ampère, ou bien la formule contenant Q donnée par l’auteur, et qui ne conduirait à des résultats differents de ceux que donne la formule d’Ampère que lors de l’action entre deux circuits ouverts.
- On ne peut donc adopter comme exprimant l’action entre deux éléments de courant aucune formule qui ne satisfasse aux six conditions écrites
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 246
- plus haut (par exemple : formule de Grassmann, formule de Helmholtz, etc.), ni aucune théorie qui puisse conduire à l’une de ces formules (théories de Reynard, de Clausius), sans être en même temps obligé à admettre que les actions produites ou ressenties par un élément magnétique donné soient en certains cas identiques en d’autres cas différents, de celles produites ou ressenties par un petit circuit fermé parcouru par un courant d’intensité donnée (*). Or, comme on admet généralement qu’un élément magnétique est la même chose qu’un petit circuit fermé, cela paraît difficile à admettre, bien qu’on considère généralement l’élément de courant comme n’ayant pas d’existence réelle.
- D.
- BIBLIOGRAPHIE
- Le fl.tt.ide des magnétiseurs, par le lieutenant-colonel de Rochas d’Aiglun, administrateur à l’Ecole Polytechnique. —
- G. Carré, 1891.
- Ce livre présente l’exposition méthodique des principales expériences du baron Reichenbach tendant à prouver l’existence de Yod et de la sensitivité. L’od est la cause objective de certaines manifestations physico-physiologiques; la sensitivité est la faculté de les percevoir. L’od se manifeste par des lueurs, puis par des sensations de fraîcheur agréable et de chaleur désagréable. Celles-ci n’ont rien de commun avec les indications du thermomètre, avec lequel elles sont en complet désaccord. L’od diffère également de l’électricité et du magnétisme. 11 serait la cause des aurores boréales et des expériences des magnétiseurs ; mais l’auteur laisse de côté ces expériences physiologiques pour se borner aux actions physiques de l’od. Cette méthode donne au livre une allure scientifique qu’on n’est pas habitué à trouver dans les écrits sur ces sujets mystérieux.
- C1) Par exemple, si l’on admet une formule qui ne satisfasse pas aux six relations établies, il peut se faire que pendant qu'un élément magnétique donné a sur un élément de courant une action égale à celle d’un petit circuit fermé perpendiculaire à l’élément magnétique et parcouru par un courant de certaine intensité, les actions produites par l’élément de courant sur l’élément magnétique et sur le petit courant soient très différentes entre elles.
- C’est un livre de physique pure, et un livre bien fait. L’esprit de méthode a présidé aux expériences et à leur exposition. Possédons-nous donc une science nouvelle? Que ne l’enseigne-t-011 pas? Pourquoi les savants à l’affût des découvertes ne se lancent-ils pas sur ce champ presque inexploré pour y faire une ample moisson de résultats nouveaux et séduisants?... C'est que la sensitivité est le privilège de quelques-uns; les sensitifs sont souvent des malades; jamais, je crois, ils ne sont des savants. Trouvez des expériences que chacun puisse produire et constater, et nous vous suivrons. L’od aura droit de cité dans la science. Jusque-là ce sera comme une religion, une question de foi : celui-ci croit, celui-là nie ; le plus avisé réserve son opinion. Quoi qu’il en soit, on doit être reconnaissant à M. le colonel De Rochas d’oser consacrer son temps et sa valeur scientifique à un sujet si obscur. Son livre intéressant ne peut qu’être utile.
- E. Carvallo.
- Nomographie. — Les calculs usuels effectués au moyen des abaques, par M. d’Oeagne, ingénieur des ponts et chaussées. — Gauthier-Villars, 1891.
- Ce livre intéresse particulièrement les physiciens et les ingénieurs. Pour eux, l’ignorance des abaques serait une lacune; quelques heures d’une lecture aussi facile qu’attrayante suffiront à la combler.
- Avez-vous à répéter souvent le calcul d’une même formule pour diverses valeurs des lettres? Il faudra renoncer à ces calculs : mieux vaut dresser une table ou faire un dessin appelé abaque qui représente la formule. Une simple lecture sur la table ou l’abaque rendra l’opération rapide et sûre. Doit-on préférer la table à l'abaque? Cela dé-: pend des cas, mais souvent l’abaque s’impose. Le livre de M. d’Oeagne en forme une théorie : partant d’un principe général, il en déduit par des transformations logiques les systèmes usités pour les abaques. 11 offre de nombreux exemples empruntés aux travaux importants de MM. Lalanne, Collignon, Lallemand.
- L’élégance des solutions fait de leur lecture un véritable plaisir.
- E. C.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 247
- FAITS DIVERS
- Le People’s Palace de Londres, un rival du Palais de cristal, de création récente, a créé des cours pratiques à l’usage des ouvriers. Ceux qui sont consacrés à l’électricité ont surtout attiré un grand nombre d'auditeurs.
- En partie dans le but de donner à ces jeunes ouvriers uns éducation pratique hors ligne, les administrateurs ont pris la résolution de faire éclairer électriquement tout l’édifice.
- Le concessionnaire de ce travail es't M. Slingo, qui a la bonne fortune d’avoir M. Preece comme ingénieur-conseil r
- Les plus volumineuses courroies de transmission qui aient jamais été fabriquées tant aux Etats-Unis que dans les autres pays civilisés sont actuellement en service dans la ville de Saint-Louis du Missouri; ce qui est singulier c’est que l’on en fait usagé dans une usine destinée à transmettre l’électricité à grande distance. On a employé environ 400 peaux du poids de 1800 kilog. pour les construire, ce qui l’explique facilement. En effet, chacune d’elles est formée de trois épaisseurs de cuir, a une largeur de 120 centimètres, et une longueur de 75 mètres. [Mais nous sommes loin de partager l'admiration de notre confrère d’Amérique, et nous croyons que le principal talent de l’ingénieur-électricien doit être de rendre de si monstrueuses constructions parfaitement inutiles.
- Parmi les grandes attractions de l’Exposition de Chicago l’on nous signale l’aquarium, qui sera, paraît-il, éclairé d’après le principe des fontaines lumineuses, de sorte que l’on verra les poissons nager dans des ondes de rubis, d’émê-raudes et de saphirs. Nous ne chercherons point à donner à nos lecteurs un avant-goût de ces merveilles.
- On nous signale encore la construction de deux chemins de fer électriques, l’un marchant à la vitesse de 3 kilomètres et l’autre à celle de 6, et qui seront mis bientôt à la disposition des visiteurs des travaux, déjà fort nombreux. En effet, il paraît que les divers édifices sortis depuis longtemps de terre commencent à prendre une excellente tournure.
- Les deux chemins de fer électriques offrent des dispositions brevetées toutes particulières et destinées à faciliter l’embarquement des voyageurs, ainsi que l’inspection des objets au milieu desquels ils circulent. Nous ne pouvons faire comprendre la nature de ces innovations sans figures spéciales.
- On nous apprend de plusieurs côtés que les autorités de Berlin étudient en ce moment la manière d’étendre le réseau de chemins de fer élevés de cette ville et de l’exploiter par l’électricité. D’après le plan projeté le nombre des lignes serait porté à huit, dont la longueur totale atteindrait près de 59 kilomètres. La dépense nécessaire est estimée à 100 millions de francs.
- Il n’est pas inopportun de rappeler, par le temps d’accidents qui court, qu’en employant la traction électrique les risques sont à peu près nuis, quel que soit l’encombrement des lignes. Le remplacement de la vapeur par le courant électrique donne certainement un surcroît de garantie aux voyageurs.
- 11 paraît, suivant VElectrical Engimery que la crise d’éclai* rage de l’opéra de Lisbonne s’est terminée par la victoire de l’électricité et l’adoption d’une combinaison empêchant l’interruption des représentations.
- " Le gouvernement consent à faire les frais de la réparation des machines à lumière, mais les frais d’entretien et de mise en activité seront supportés par des souscripteurs, dont le premier est le roi lui-même.
- Les cours de la Faculté des sciences de Paris s’ouvriront à la Sorbonne le lundi 9 novembre prochain.
- M. Moureaux, directeur de l’observatoire magnétique du parc Saint-Maur, a constaté depuis le 14 octobre plusieurs perturbations anormales pouvant être attribuées à l’explosion volcanique de Pontellaria. Mais avant de se prononcer définitivement sur la cause réelle de ces mouvements extraordinaires de l’aiguille aimantée, ce savant a besoin de savoir s’ils ont été également constatés dans des stations plus voisines que Paris du centre de la commotion, qui se trouve à une distance de plus de 2000 kilomètres. Il se livre en ce moment aux investigations nécessaires.
- Le 17 ,à 6 heures 14 du soir, il a constaté un mouvement très faible de la composante horizontale; le 18, à 6 heures 4 du soir, un trouble, très marqué au déclinomètre, de la composante horizontale. Le même jour, entre 10 heures 30 et 11 heures 30 du soir, des vibrations de la composante verticale seule. Ces dernières manifestations pouvant avoir une cause mécanique accidentelle M. Moureaux n’en parle que pour mémoire. 11 est bien entendu que ces troubles sont tous de la forme que nous avons indiquée, et qu’ils n’ont point l’allure serpenteuse des perturbations magnétiques ordinaires.
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- Les fontaines lumineuses ont produit à l’Exposition de 1889 des effets si gracieux et si appréciés dit public, que l’on voit tous les jours des tentatives pour en populariser les merveilles. Il y a quelques semaines, M. Trouvé présentait à l’Académie des sciences une petite fontaine lumineuse de salon, qu’il faisait fonctionner à l’aide d’une pompe à main dans la salle des pas-pçrdus.
- Ces jours derniers, l’administration du Grand-Hôtel a transformé en fontaines lumineuses les jets d’eau de la cour d’honneur. La représentation qui a lieu tous les soirs attire un public considérable sur le perron.
- Le iVestern Blecirician nous apprend dans son numéro du 10 octobre qu’un ingénieur de retour de Londres attribue-l’échec de la compagnie Ferranti au\ mauvais calculs de ses combinaisons financières, et non point aux plans de son ingénieur.
- , 11 prétend que l’entreprise de M. Ferranti, qui n’a point quitté Londres, était parfaitement bien combinée, et qu’elle aurait réussi sans l’énergie de l'opposition faite par les différentes compagnies gazières.
- Le Radical a repris avec une certaine énergie les réclamations dont le Petit Journal s’est fait l’organe à plusieurs reprises, et qui ont pris naissance dans nos colonnes, relativement au non éclairage de la Bibliothèque nationale. Le scandale se perpétue d’année en année. Poussée à bout par des réclamations dont la justesse n’échappera à personne, l’administration a trouvé un dernier argument. Elle prétend que la disposition de la salle de lecture ne se prête point à l’introduction de l’éclairage électrique, et que l’on doit ajourner ce progrès jusqu’à l’époque-ou l’on aura construit une autre salle; ce serait l'ajournement indéfini.
- Heureusement, ce prétexte ne trompera personne. L’éclairage électrique a cela de piécieux qu’il se prête à la disposition des locaux les plus bizarres; aucun doute n’est possible à cet égard. Il faut espérer que la session ne sé passera pas sans qu’une manifestation quelconque attire l’attention de nos députés sur une situation positivement intolérable, car les hommes de lettres français sont privés d’une faculté dont jouissent leurs confrères dans toutes les grandes capitales des deux hémisphères.
- On vient d’installer aux mines de la Société Hill’s Ply-mouts, Nouvelle Galles, une machine mue par l’électricité, destinée au halage dans les galeries. Cette machine évite l’emploi de 27 chevaux, de plusieurs mineurs, et augmente en outre la production de 100 tonnes par jour.
- Le moteur est une dynamo Crompton à enroulement en série, dont l’arbre tourne à raison de 600 révolutions par minute; lé moteur est placé horizontalement à une extrémité d’un bâti en fer forgé sur lequel est monté le tambour.
- L’arbre du tambour est en acier et reçoit le mouvement par l’intermédiaire d’un second arbre qui est lui-même commandé par l’arbre moteur au moyen de six câbles de 25 millimètres.
- La machine comporte deux tambours de 1,05 m. de diamètre et de 0,505 m. de longueur.
- Cette installation sera utilisée pour transporter aux puits, de trois points différents, le charbon extrait à des distances qui pourront atteindre 1600 mètres.
- L’installation génératrice comprend une dynamo Crompton horizontale, à enroulement compound, capable de développer un courant de 160 ampères sous une différence de potentiel de 500 volts aux bornes du tableau.
- Le câble reliant ïa génératrice à la réceptrice est long de 2900 mètres. L’intensité du courant y est de 135 ampères par centimètre carré; la résistance est de 0,3192 ohm; la perte de potentiel est de 51 volts, soit environ de 10 0/0.
- Le gouvernement de l’état de New-York vient de publier un rapport supplémentaire sur les quatre électrocutions du 4 juillet dernier. On voit que les opérateurs ne sont point encore fixés sur la manière la plus avantageuse d’appliquer le courant homicide.
- On appliqua à Slocum le courant pendant 27 secondes; comme la respiration semblait se rétablir et que le pouls battait encore, on renouvela l’application. On donna à Smi-ler trois chocs successifs de 10 secondes et un quatrième de 19. Wood reçut trois chocs de 20 secondes chacun. Enfin, à Jugiro trois chocs de 13 secondes, séparés par un intervalle de 20 secondes.
- D’après les médecins, la conscience est détruite aussitôt que le courant passe. La multiplication des chocs est nécessaire pour permettre d’humecter les électrodes qui se desséchent sous l’action d’un courant prolongé. Ces détails sont vivement discutés par les journaux hostiles aux électrocutions.
- Éclairage Électrique
- Dans un récent ouvrage, la Vie à Paris, M. Boucard relève quelques renseignements intéressants sur l’éclairage de la capitale. L’éclairage au gaz est assuré par 50500 appareils dont 47 505 du type ordinaire, c’est-à-dire à brûleur de 140 litres.
- La dépense d’un appareil de ce genre s’élève à 93 fr. 34 par an, en supposant un éclairage moyen de 10 heures 15 minutes par nuit.
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- Les appareils du modèle intensif coûtent 515 francs pour un foyer de 1400 litres et 348 fr. 60 pour un foyer de 875 litres.
- L’éclairage à l’électricité des grands boulevards coûterait 348888 francs par an; avec l’éclairage au gaz on dépensait seulement 121 000 francs, mais il convient de remarquer que la quantité de lumière distribuée aujourd’hui est cinq fois supérieure en certains points et dix fois en d’autres.
- Le grand-rabbin de l’Illinois n’a pas craint d’imiter les francs-maçons, et on travaille en ce moment à l’éclairage de la synagogue de Chicago. L’édifice sera éclairé par 715 incandescences. L’architecte a reçu l’ordre de tout disposer de manière que l’effet soit aussi décoratif que possible.
- L’installation de l’éclairage électrique à l’hôtel-de-ville de Birmingham est une des curiosités de cette cité industrieuse. Il y a 273 lampes de 32 bougies et 125 de 16 bougies, réparties dans les différentes parties de l’hôtel, ce qui donne un pouvoir de plus de 10 000 bougies.
- Les fils sont parfaitement isolés, et d’un si gros diamètre que la perte'de charge éprouvée par le courant dans l’intérieur de l’édifice ne dépasse pas 2 volts. Les deux tiers de l’éclairage sont concentrés dans la salle des fêtes, où l’on a établi un lustre de 30 lampes, un de 24, seize petits de 8 ou 10 lampes appliqués aux murs, et une garniture de lampes isolées. Les deux lustres de 32 et de 24 bougies sont suspendus au plafond par un fil d’acier enroulé sur un treuil que l’on peut faire mouvoir à volonté, de manière à les nettoyer et à les réparer.
- Parmi les constructions les plus avancées à l’exposition de Chicago, l’on cite en première ligne la salle des machines destinées au service de l’éclairage électrique. On en a commencé la décoration, qui comprend un sujet fort original. Une statue colossale en plâtre, de M. Cari Rohl Smith, placée sur un piédestal haut de sept mètres, représente Benjamin Franklin observant un coup de foudre.
- Le comité général d’électricité a décidé que dans toute la partie nord, où se trouve l’exposition officielle du gouvernement des F.tats-Unis et des divers états de l’Union, il n’y aurait que des lampes à incandescence. Il n’y aura d’exception que pour la galerie des Beaux-Arts, et seulement dans le cas où il serait démontré que l’incandescence ne pourrait suffire.
- L’administration a engagé les exposants de lumière à envoyer leurs soumissions pour chacun des pavillons. En effet, elle a l’intention de faire son choix de telle manière que l’on y trouve des spécimens de chacun des systèmes d’éclai-
- rage usités, soit en Amérique, soit en Europe. Les directeurs de chaque département ont reçu l’ordre d’envoyer à la direction un état définitif de la force totale dont ils ont besoin, ainsi que du nombre de machines. Le chemin de fer électrique sera utilisé pour le transport de l’énergie dans les différentes parties de l’exposition. Les fils qui se rendront aux divers pavillons seront renfermés dans des tubes souterrains.
- Parmi les prochaines installations d’éclairage électrique dont il est question en ce moment, nous citerons la principale rue de Saint-Pétersbourg, qu’on nomme la Perspective Newsky. Cette belle artère monumentale doit recevoir 38 lampes placées sur des candélabres décoratifs et s’étendant sur une longueur de plus de 2 kilomètres.
- La municipalité de Douvres a consenti à payer 30000 francs par an pour éclairer Market place et' les abords de la mer avec des lampes électriques donnant douze fois plus de lumière que les becs de gaz actuellement en usage. En mettant le pied sur le sol anglais les voyageurs auront ainsi forcément une idée avantageuse du développement de l’éclairage électrique dans la patrie de Faraday.
- Pendant qu’un grand nombre de villes des Etats-Unis, d’Angleterre, d’Allemagne et même dé France sont en train d’étudier des combinaisons qui leur permettent d’entreprendre à peu de frais l’éclairage électrique, on obéit à des principes tout différents dans le nouvel état de Washington. La ville de Vancouver fait son meâ çtüpâ d’avoir essayé une semblable entreprise. Elle met en vente la salle des machines et le système d’éclairage qu’elle a fait construire. Bien entendu, l’acquéreur devra entreprendre l’éclairage à des conditions détaillées dans un cahier des charges, et fournir bonne et valable caution d’une exécution sérieuse.
- Afin de prendre mieux ses précautions, la ville déclare qu’elle 11e se considère point comme tenue d’accepter la plus avantageuse.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le dimanche 11 octobre, un certain nombre de personnes des deux sexes ont écouté à l’exchange téléphonique de Longborough le sermon et l’offiçe divin de Christ-Church, célébré à Birmingham, dont la distance est d’environ 100 kilomètres.
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- On n’en a pas perdu une syllabe. La voix sonore du chanoine Wilcox lisant les versets de l’Evangile du jour, les solos de,l’organiste et le sermon du vicaire ont été entendus avec le plus grand plaisir.
- La Suisse a toujours tenu un rang distingué dans le développement de la téléphonie; à la fin de 1890 on y comptait 9425 souscripteurs, tandis qu’en 1889 il n’y en avait encore que 7963. II est probable que maintenant le nombre en est au moins égal à celui de Paris, qui est environ de 10000. Ces résultats sont d’autant plus curieux à noter que la population de la Suisse n’est pas tout à fait égale à celle de Paris, et qu’elle est répartie sur une surface équivalant à 100 fois celle du département de la Seine et par conséquent 500 ou 600 fois celle de la capitale. La longueur des lignes était à la fin de 1890 de 4575 kilomètres pour toute la Suisse.
- Afin de ne pas porter préjudice à la liberté commerciale, le directeur général des lignes téléphoniques a décidé que l’administration n’adopterait pas de modèle, mais qu’elle publierait une liste des modèles dont l’usage est autorisé par elle. Cette liste, qui comprend plus de cent articles, est partagée en quatre chapitres :
- 1" Les transmetteurs admis sur les réseaux souterrains; a* Les récepteurs admis dans les mêmes conditions; y Les transmetteurs admis pour les réseaux aériens;
- 40 Les récepteurs admis dans les mêmes conditions.
- Une colonne du tableau contient le prix et une autre les adresses des fabricants. En outre, les appareils sont soumis à des inspections gratuites pour s’assurer qu’ils sont en bon état er qu’ils peuvent fonctionner convenablement.
- Des dispositions spéciales sont prises lorsque les abonnés Veulent recevoir à domicile la communication avec les, cabines de la téléphonie à longue distance.
- Les instructions ministérielles relatives à la création des messages téléphonés ne contiennent aucune disposition pour imposer aux employés l’obligation de téléphoner eux-mêmes les messages que le bureau est chargé de transmettre. Ils doivent l’être réglementairement par l’expéditeur lui-même ; cependant, dans les bureaux où existe un personnel spécial pour la téléphonie les employés se chargent volontiers de ce soin. Mais le paiement de la taxe de cinquante .centimes pour cinq minutes de conversation comprend l’écriture sous la dictée de l’expéditeur et la transmission à domicile.
- Tous les bureaux de poste de Paris sont tenus de donner la communication avec un bureau suburbain quelconque, mais les non abonnés doivent se transporter au Palais de la
- Bourse, bureau de la téléphonie à grande distance, s’ils veulent communiquer avec une ville de province où le service est ouvert ou bien à Londres ou à Bruxelles. Ils doivent acquitter une taxe de 30 centimes, et en plus la taxe de distance.
- Les abonnés peuvent recevoir la communication à domicile en la demandant à leur bureau central.
- Le Figaro rapporte dans son numéro du 28 octobre que l’on a procédé à un grand nombre d’expériences constatant que les messages téléphonés sont transmis à destination en un temps qui varie de 13 à 20 minutes. Ce résultat authentique explique très bien la faveur croissante dont jouit ce mode de communication. Le nombre des télégrammes de Paris pour Paris, ainsi modifiés et devenus oraux, a décuplé depuis le mois d’août, au détriment des cartes télégrammes.
- On prévoit le moment où tout le matéiiel des tubes sera mis à la ferraille, y compris les tubes eux-mêmes. 11 n’est pas sans intérêt dé noter à ce propos que le premier article publié en 1876 par La Nature sur le téléphone, fut rédigé par M. Bontemps, ingénieur des lignes télégraphiques, qui avait été chargé de l’extension des lignes pneumatiques. Ce savant, aujourd’hui décédé, a rédigé un ouvrage fort estimé sur la construction, l’histoire et la manœuvre de ce réseau. Il était loin de se douter alors du sort réservé aux installations qu’il a dirigées avec tant de zèle et décrites avec tant de soin.
- Le téléphone dont il a entretenu les lecteurs de La Nature était celui de Reiss, dont il change le nom en celui de Reuss ; circonstance singulière, cette erreur a été commise par M. Saint-Edme, l’abbé Moigno et M. Du Moncel lui-même, en un mot par tous les écrivains français ayant parlé, il y a 13 ans, de l’infortuné maître d’école des environs de Hambourg.
- 11 faut cependant faire remarquer que le service des communications téléphoniques avec le réseau suburbain est fort lent, parce qu’on a besoin de passer par l’intermédiaire des salles téléphoniques et que les bureaux de poste de quartier n’ont pas le pouvoir de donner la communication directe.
- Pour la téléphonie à longue distance, il faut s’adresser au bureau de la Bourse. En tout cas nous engageons les personnes qui ont à faire usage d.es services nouveaux à consulter la carte du réseau français que M.-Ortoli, rédacteur à la direction des téléphones, vient de publier à la librairie Delà— grave.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique,
- JL ' ja
- Journal universel d’Électricité |
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 7 NOVEMBRE 1891 No 45
- SOMMAIRE. — Travaux récents sur la mesure de la puissance électrique; C. Raveau. — Les lampes à incandescence; Gustave Richard. — Une nouvelle voiture électrique; Henri de Graffigny. — Inversion, réciprocité, réversibilité; C. Decharme.— Chronique et revue de la presse industrielle : Sur les étincelles qui se produisent dans la préparation de l’acide carbonique solide, par M. Haussknecht. — Manœuvre électrique des aiguillages à contrepoids, système Hillairet. — Commutateur rapide Mix et Genest. — Electrothermographe Gooch et White. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la théorie du champ magnétique tournant de Ferraris, par M. J. Sahulka. — Sur les écrans électrostatiques formés par des grillages de fils parallèles, de fils enlacés et par des plaques perforées, par sir W. Thomson. — Variétés : Sur l’établissement des paratonnerres, par M. E. Lecher. — Faits divers.
- TRAVAUX RÉCENTS
- SUR LA MESURE DE LA PUISSANCE ÉLECTRIQUE
- La question de la mesure de la puissance électrique O est une de celles qui ont donné lieu au plus grand nombre de travaux intéressants; pourtant il ne semble pas qu’aucune des méthodes suggérées par divers auteurs se soit imposée.
- Le choix même de l’appareil qu’il est préférable d’employer, électromètre ou élecdrodynamomè-tre, laisse encore le champ libre à des discussions. En 1881, l’électromètre était posé; depuis l’électro-dynamomètre il est devenu peu à peu l’appareil le plus employé; le calorimètre a pu également être utilisé (2).
- Avec un même appareil, plusieurs dispositions sont possibles; avec l’électromètre, par exemple, on connaît les méthodes de MM. Joubert, Potier,
- (!) Je rappelle que la puissance est l’énergie électrique fournie par unité de temps; elle s’évalue en wattsj comme la puissance mécanique en chevaux-vapeur (1 kilowatt= 1,36 cheval-vapeur). La puissance fournie à un moment donné est égale au produit de la force électromotrice par l’intensité du courant.
- (2) On trouvera des renseignements intéressants sur l’historique de la question en particulier dans quelques articles de M. Ledeboer (La Lumière Electrique, t. XXV11, p. 251 ; t. XXX, p. 255 ; t. XXXI, p. 228; t. XXX11, p. 64).
- Ayrton ; MM. Blondlot et Curie ont construit un appareil nouveau. Le but de cet article est d’exposer plusieurs travaux, anglais pour la plupart, parus dans le courant de cette année, qui renferment des méthodes nouvelles pour la mesure de la puissance et la discussion théorique de leurs conditions d’application.
- Je laisserai absolument de côté la question pratique du maniement plus ou moins facile des appareils.
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- 1. Occupons-nous d’abord des méthodes basées sur l’emploi de l’électrodynamomètre.
- M. Blakesley s’est occupé plusieurs fois de cette question; il a indiqué, en 1885, l’emploi de cet appareil pour l’étude des transformateurs(J). Il a eu l’idée de s’en servir pour mesurer le produit moyen de l’intensité de deux courants distincts et a donné à rélectfodyhamomètre disposé pour cette mesure le nom d’« électrodynamomètre à circuits., distincts » (split dynamometer). Voici les .élégantes considérations qu’il a exposées au début ide son dernier mémoire, intitulé ; Contribution nouvelle à la mesure de la puissance (2).
- (i) Jhe Electrician, t. XV.
- (*) Philosopfrical Magazine, avril 1891.
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- 11 faut d’abord se faire une idée exacte de la nature de la quantité physique mesurée par les indications d’un électrodynamomètre ou par l’angle dont il faut tourner une vis de torsion pour ramener les bobines à une position relative toujours la même; cette position est généralement celle dans laquelle les plans des bobines sont rectangulaires; la condition n’est pas nécessaire, mais on a ainsi l’avantage de réduire à zéro l’induction naturelle des deux bobines.
- Les indications de l’appareil mesurent la quantité :
- iu 4 étant les valeurs de l'intensité à un moment donné dans les deux bobines; que les courants soient constants et périodiques, et, dans le cas où ils sont périodiques, quelle que soit la loi de 1 leur variation, sinusoïdale ou non', T est un temps égal à un multiple commun de la période des deux courants, au plus petit commun multiple, par exemple.
- Cette dernière valeur doit d'ailleurs être très faible par rapport à la période d’oscillation de la bobine mobile. Plus le moment d’inertie de cette bobine sera grand", plus la limite supérieure de T sera élevée.
- - La première fois qu’il proposa d’envoyer des courants différents dans les deux bobines de l’é-lectrodynamomètre, l’auteur appelait la lecture faite dans ces conditions une «lecture de force» {force reading) par opposition à la lecture de l’é-lectrodynamomètre ordinaire où les courants sont les mêmes dans les deux bobines. Cette expression était suggérée par le fait que les dimensions du carré d’un courant, dans le système électromagnétique, sont celles d’une force, en négligeant toutefois les dimensions de la perméabilité. On sait que les dimensions de l'intensité sont les mêmes que celles de la puissance d’un feuillet; cette puissance est un moment magnétique par unité de surface, c’est-à-dire le produit d’une quantité de magnétisme par une longueur et par l’inverse du carré d’une longueur :
- ni L _ m
- x TT “ L *
- le carré sera :
- m ni' l* *
- c’est-à-dire une force. C’est cette force qu’on mesure directement dans l’électrodynamométre-ba-lance de sir William Thomson.
- Mais le carré d’une intensité a une signification physique plus importante; multiplions-le par une résistance, nous obtiendrons une puissance, c’est-à-dire un travail par unité de temps ; cette relation est vraie, même en tenant compte des dimensions de la perméabilité; la quantité mesurée par l’élec-trodynamomètre est donc la puissance moyenne par unité de résistance.
- 11 suffira de connaître la résistance convenable par laquelle on doit multiplier les indications de l’électrodynamomètre pour pouvoir mesurer la puissance ; il en résulte qu’un emploi judicieux de cet appareil peut rendre les plus grands services dans la mesure de cette quantité.
- D’une façon plus générale, soit Z une quantité physique quelconque dont la vâleur à un moment donné soit une fonction quadratique et homogène de plusieurs intensités, on pourra évaluer séparément chacun des termes à l’aide de l’élec-trodynamomètre et on aura la valeur moyenne de Z. Par exemple, si on a :
- Z = A i±* -|- B h t2 -h C ta2,
- un électrodynamomètre dont les bobines sont traversées en série par le courant t, donnera la valeur moyenne de la quantité 42; un autre appareil dont la bobine sera traversée par 4 et la seconde par 4 donnera la valeur moyenne du produit 44; en appelant Du D12D22 les trois lectures on aura
- Z — A Du -f* B D12 -t- C D22,
- en supposant, bien entendu, que A, B, C sont indépendants du temps.
- Si Z est une puissance, A, B, C sont des résistances (!). Si Z est le carré d’une force électromo-trice, A, B, C ont les dimensions de l’inverse du carré d’une résistance. La méthode permettra donc de déterminer très facilement une puissance ou le carré d’une force électromotrice, cette dernière quantité n’étant d’ailleurs que le produit d’une
- (’) C’est dans cette remarque et dans les' ingénieuses applications qu’il en a faites que consiste surtout l’originalité des travaux de M. Blakesley. On avait bien avant lui employé l’électrodynamomètre comme Wattmètre, mais on n’avait jamais fait passer dans les bobines de l’appareil deux courants absolument indépendants, tels que ceux qui traversent le primaire et le secondaire d’un ttansforhnateur.
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- puissance par une résistance, c’est-à-dire une puissance par unité de conductibilité.
- Prenons, par exemple, le cas simple de deux machines couplées parallèlement envoyant un courant dans un circuit sans induction. Soient ex, e3 les forces électromotrices totales des générateurs (toute induction comprise), ix, i3 les courants qui passent dans leurs induits, V la différence de potentiel aux bornes du circuit sans induction ; 4 le courant dans ce circuit, rx r3 r2 les résistances. On a, dans le premier fil :
- V = ex — ri i„ •
- dans le second :
- V = e3 — r3 i3,
- dans le troisième :
- Cherchons à exprimer les puissances ex ix, e3 i3 en fonction quadratique des intensités ; nous aurons :
- ex = n i, + r2 h e, ix — ri z'js 4- r% il i2]
- de même :
- C3 *3 = r2 ta2 + f‘2 i3 i2,
- la puissance fournie par le premier générateur sera :
- ex ii = rx Dij + r2 D12
- et par le second :
- e3 i3 = r3 D33 -f r2 D23.
- On aura ainsi à faire quatre lectures à l’électro-dynamomètre : Dn D21 D33 D32; on peut n’en faire que trois en éliminant le courant 4 i il vient alors :
- ci ii = ri ii'1 4- r-i h (i\ + i3)
- c’est-à-dire :
- ci i, = (/", -f- r>) D], + /'> Dia
- Formons le carré des expressions des forces électromotrices ; nous aurons :
- Valeur moyenne de exz
- — n* Du + ? 28 D22 + 2 ri n Dl2; valeur moyenne de ex3
- = ?"3S D33 -f- r32 D22 + 2 n r3 D23,
- ce qui suppose cinq lectures à l’électrodynamo-mètre ; on peut n’en faire que trois en exprimant ex et e3 en fonction de 4 et 4 seulement ; on n’aura plus qu’à prendre Dn, D13, D33; il est inutile de développer le calcul.
- Supposons maintenant que le circuit 1, au lieu de renfermer une dynamo, renferme un appareil quelconque, condensateur avec ou sans absorption diélectrique, électro-aimant, voltamètre, tube
- Fig. 1
- à vide, etc,, etc., et que nous voulions calculer la puissance qui lui est fournie. Cette puissance est égale à la valeur moyenne de V ix ; or, on a :
- V ii = tti iy — ri ii2,
- V ii — r2 ii i2 ;
- il suffira donc de lire D12 et de multiplier par V2. La disposition est indiquée par la figure 1 ; ab est le circuit auquel on fournit la puissance ; cd le circuit sans induction disposé parallèlement au premier F).
- Il peut se faire qu’on ne veuille pas mesurer le courant utile 4 5 dans ce cas, on peut écrire:
- r2 il *2 = i’2 ii (i‘i — ta) = )‘î «22 — i% i3)
- et de même :
- ça i3 — r3 ial + ri ia {ii + it) HH = (H + ra) D33 + r± D13,
- on lira seulement.
- Du, D13, d33.
- (*) Cette disposition ne diffère pas essentiellement de celle du wattmètre ordinaire, telle que l’a indiquée pour la première fois M. Marcel Deprez (La Lumière Electrique, t. U, p. 133 et 170); on évalue le produit de l’intensité du 'courant principal pat la différence de potentiel aux bornes du circuit considéré, cette diffétetice étant mesurée par l’intensité d'un courant dérivéi
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- M faudra mesurer le courant auxiliaire 4 et le produit des courants 4 et 4 ! la disposition est indiquée figure 2.
- On pourra également mesurer la puissance en faisant deux lectures, si l’on place l’électrodyna-momètre à cheval sur le circuit principal et sur ab. On a alors
- n ii h = /'2 ii (4 + h) = i{1 + r2 ù 4-
- Cette disposition est représentée figure J.
- i le courant dans le circuit primaire, i' le courant dans le circuit secondaire,
- N le flux d’induction magnétique dans le noyau. On a, à l'intérieur de la machine :
- dans le primaire :
- C
- dans le secondaire,
- dt
- « = 1R;
- dt U l’ 0)
- - — i' l t y (2)
- Des deux dernières équations on tire :
- , 111 v r
- c = t r 4--v r,
- et en combinant avec la première :
- E = lR + *>+ i'f'.
- On remarquera que, dans ces trois méthodes, il suffit dé connaître, outre les indications de l’é-lectrodynamomètre, la valeur de la résistance sans induction r2.
- 2. Voici maintenant quelques autres applications de la méthode générale :
- a. c
- Fig. 3
- Cas d’une machine alimentant plusieurs transformateurs en parallèle (fi g. 4) :
- Soient :
- E la force électromotrice de la machine (induction comprise),
- R sa résistance,
- V la différence de potentiel entre les points communs à tous les transformateurs, r la résistance du primaire d’un des transformateurs entre ces points,
- m lé nombre de tours de l’enroulement primaire, 11 le nombre de tours de l’enroulement secondaire,
- R’ la résistance de l’enroulement secondaire,
- I le courant dans le générateur,
- r;
- Fig. 4
- D’autre part,
- e i = »« r + r' ^ i' i' ; (3)
- en plaçant un éleclrodynamomètre avec ses deux bobines en série dans le circuit primaire on mer-surera iz ; un autre appareil dont les bobines sont l’une sur le primaire, l’autre sur le secondaire, donnera fz'; on en déduira ei, qui est la puissance fournie au transformateur. La disposition est représentée par la figure 5 (J).
- r' — ii' est l’excès de la puissance primaire sur
- la quantité de chaleur ïlr dépensée dans ce circuit, c’est donc la chaleur dépensée dans le trans-
- C1) Cette figure est empruntée à un mémoire de MM. Ayr-ton et Taylor (Philosophical Magazine, avril 1891) dans lequel les auteurs établissent la généralité des formules que M. Bla-kesley n’avait démontrées d’abord qu’à l’aide de considérations géométriques qui supposaient essentiellement les courants sinusoïdaux.
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- formateur et dans le secondaire, r' i'2 est la chaleur dégagée dans le secondaire; par conséquent
- — r1 i i' — r’
- 11
- est la chaleur dégagée dans le noyau par suite de l’hystérésis et des courants de Foucault.
- 11 est possible de se rendre compte plus complètement de ce dernier fait, au moins en ce qui concerne l’hystérésis, en combinant autrement les équations fondamentales; multiplions les deux membres de (i) par i, ceux de (2) par /' et ajoutons membre à membre, il vient :
- e i — /s r + in r’ + {m i + //• i') ~, (4)
- ce qui exprime que l’énergie absorbée par le primaire pendant un temps dt fournit : une quan-
- Électrodynsmomètre
- Fig. 5
- tité de chaleur i2rdt dans le circuit primaire, une quantité de chaleur i'2r dt dans le circuit secondait e, et enfin dans le noyau l’énergie :
- (m i + n i') c/N.
- Supposons d’abord qu’il n’y ait pas de courants de Foucault, la force magnétique à l’intérieur du noyau sera due exclusivement aux courants/et/'; si l est la longueur d’un noyau, l’enroulement
- fït
- primaire compte — tours de fil par centimètre,
- t
- fl
- l’enroulement secondaire les courants produiront une force magnétique :
- H = (m i -n {').
- Si la section du noyau est S, on a, B étant l’induction magnétique,
- par suite le terme considéré est égal à :
- — S / H dB.
- /) TC
- SI est le volume du noyau; l’intégrale de la
- quantité -ï—HiB prise pendant la durée d’une 4^
- période représente, comme on sait, la perte d’énergie par hystérésis dans l’unité de volume.
- Des deux équations (3) et (4) on déduit :
- S’il y a des courants de Foucault, la force à l'intérieur du noyau n’est plus proportionnelle à mi-fni’; les raisonnements précédents ne s’appliquent plus.
- Formons le produit El, il vient:
- , RI2 -[-/'I /+ “ r' M'.
- I2, I/etl/' seront mesurés par trois dynamomètres ayant une de leurs bobines en série sur le courant principal et sur un seul fil; on peut ainsi mesurer la puissance totale fournie par la machine.
- On voit donc que l'on peut mesurer la puissance fournie par un alternateur à un circuit quelconque en effectuant des mesures sur un transformateur intercalé en dérivation.
- Cette méthode pourra être appliquée à la mesure de la puissance fournie par un système de transformateurs en activité; il suffira de leur adjoindre un transformateur auxiliaire placé dans l’usine et dont on pourra déterminer avec précision les résistances.
- On pourra également mesurer la puissance fournie à un transformateur servant pour la soudure, dans le secondaire duquel il est gênant, sinon impossible, d’introduire une résistance supplémentaire.
- Dans ce dernier cas on pourrait mesurer une puissance très élevée en augmentant les résistances des circuits du système placé en dérivation. On devra déduire de la puissance totale la quantité absorbée par le circuit auxiliaire.
- Transformateurs en série.
- Soient :
- E la force électromotrice de la machine,
- N = BS,
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- 256
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rx la résistance du premier primaire, r2 celle du premier secondaire, en même temps second primaire,
- r3 celle du deuxième secondaire, en même temps troisième primaire, etc.,
- Nt le flux d’induction magnétique à travers le premier noyau,
- N2 le flux d’induction magnétique à travers le deuxième noyau,
- rri et ri les nombres de tours du primaire et du secondaire dans le premier transformateur, m2 et nz les nombres de tours du primaire et du secondaire dans le second transformateur, ix le courant dans le premier circuit,
- 4 le courant dans le second circuit.
- On a dans le premier circuit :
- „ rfNi
- E_W1 _ = W,,
- dans le second :
- dN, <*N2 «i -jt — h ;
- dt
- dt
- dans le troisième
- rfNs
- tfNo
- —1112 —jf — r3 h, etc; dt dt
- Les indices se rapportent aux primaires successifs. On a dans le circuit primaire général :
- rfNi
- dt
- rfNa rfN.i
- sr ~ma sr ’
- et dans les secondaires
- rfN,
- M1“5r = r,,1> rfNi . .
- n- ~df = r* 12 ’ etc”
- par suite
- Le carré de cette quantité sera une forme quadratique des i. La puissance totale est :
- e i = z2 r + n — i h' + r% — if'j +.
- Ml m2
- Le premier terme est la chaleur dépensée dans
- <zz
- r^sÜL-_y/~~\N±-
- Fig. &
- d’où l’on tire :
- E=nn+ — /v*+
- Mi
- mtius
- mm
- r2 13 +
- mi »i2 nia «1 «2 m
- r 4 +
- La suite a q-\- i termes s’il y a q transformateurs. Le carré de cette expression sera une forme quadratique des courants /„ 4, i3... et on pourra déterminer sa valeur au moyen de l’électrodynamo-mètre.
- Cas où les transformateurs ont leurs primaires en série (fig. 6).
- Soient :
- E la force électromotrice de la génératrice ;
- N le nombre de lignes de forces magnétiques à travers le noyau ;
- m le nombre de tours du primaire d’un transformateur ;
- n le nombre de tours du secondaire; i le courant dans le primaire ; r sa résistance;
- in le courant dans le n^mc secondaire; rn sa résistance;
- le primaire commun, chacun des termes suivants représente la chaleur dépensée dans un secondaire et dans un noyau correspondant. Dans ce cas, comme dans celui des transformateurs en parallèle, on voit que cette dernière quantité se mesure par une seule lecture à ,1’électrodynamo-mètre; il faut ensuite multiplier la valeur lue par le rapport des nombres de tours des deux enroulements et par la résistance du secondaire.
- L’auteur fait également remarquer que, dan-s certains cas, on peut évaluer à l’aide d’une seule lecture la somme de deux ou plusieurs termes d’une formule. Soient par exemple les deux termes if—44; on peut les écrire 4 (4— if) et il est clair que si l’on a deux bobines fixées semblables dans un même plan et traversées par les courants it et — 4 respectivement, et que la bobine mobile soit traversée par le courant 4 les indications de l’appareil donneraient la quantité cherchée. On pourrait multiplier les bobines et varier leurs nombres de tours et leur position de façon à traiter tous les cas que l’on voudrait. M. Blakesley se borne à ces indications.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 257
- Tm,m ’ " ---— 1 1 " ' 1 ---------------------------
- 3. La méthode de M. Blakesley présente l'avantage considérable de ne rien supposer quant à la forme de la variation périodique du courant; on peut lui faire l’objection qu’elle admet que le flux d’induction est le même à travers toutes les sections de l’enroulement primaire et de l’enroulement secondaire. M. Perry a attiré récemment l’attention sur l’importance que peut avoir une différence, même très faible, entre les valeurs du flux qui traverse une spire primaire et une spire secondaire; jusqu’ici on avait considéré comme négligeable l’influence d’un écart très faible tel que celui qui peut se présenter dans les transformateurs bien construits. Bien que cette question ne se rattache qu’indirectement à mon sujet, je dirai quelques mots du travail de M. Perry, ne fût-ce que pour montrer quelle importance il y avait à établir, comme il l’a fait, la généralité des formules de M. Blakesley.
- Dans un premier mémoire (*), M. Perry étudie la question des transformateurs en négligeant complètement les phénomènes qui se produisent dans le fer ; il admet que les forces électromotrices et les courants primaires et secondaires varient suivant une loi sinusoïdale; il étudie le cas d’un transformateur dont l’enroulement primaire a une résistance de 10 ohms, l’enroulement secondaire une résistance de 0,1 ohm, sur laquelle est en série la résistance utile, à laquelle on donne des valeurs comprises entre 100 ohms et zéro; on étudie aussi le cas d’un circuit secondaire ouvert. La valeur maxima de la force électromotrice primaire est 1000 volts, les coefficients d’induction sont respectivement 10 quadrants et 0,1 quadrant. On admet qu’il n’y a pas de perte de flux magnétique, c’est-à-dire que le coefficient d’induction mutuelle est égal à la racine carrée du produit des coefficients d’induction propre. (On sait que c’est la plus grande valeur que puisse prendre un coefficient d’induction mutuelle; lorsque cette relation est satisfaite, le potentiel électrodynamique
- L »'* + Mn’+; L'i72
- est un carré parfait; il peut s’écrire :
- x- (VI i + Vl7 i'f
- et peut s’annuler pour une certaine valeur du
- rapport; ceci revient à dire que le champ magnétique créé par un courant i passant dans un des circuits, champ dont l’énergie est égale au potentiel électrodynamique, peut être entièrement annulé par un courant convenable passant dans le circuit secondaire, ce qui ne peut évidemment avoir lieu en toute rigueur que si les deux enroulements se confondent.)
- M. Perry admet, pour la perméabilité p. du fer, une valeur constante égale à 1500; si l’on pose
- .... t V = a sin 2 n -•
- T
- ' P = - a A cos e P' = - p A'2
- 2 2 r
- P'
- E — Rendement pour cent = 100—,
- le calcul montre que les quantités A', e', P' varient très peu quand on donne au nombre L des valeurs très différentes; A, e, P et E varient également très peu, sauf pour de très faibles charges,
- 2 7U
- (on est allé jusqu’au cas de — L= 10). On peut
- exprimer le même fait en disant que si les rapports des quantités L, L', M restent constants, des variations considérables de leur valeur absolue n’influent pas sensiblement sur les résultats; ces variations peuvent être considérées comme produites par celles de la perméabilité; on en conclut qu’on obtiendra des nombres très voisins des nombres réels en supposant p. constant.
- 11 était nécessaire de légitimer l’hypothèse faite sur la constance de p. pour rendre acceptable un résultat absolument inattendu; en répétant les calculs dans l’hypothèse où la relation
- M2 = LL'
- ne serait plus rigoureusement exacte, on obtient des nombres absolument différents de ceux qu’on calcule dans le premier cas.
- Précisons d’abord ce qu’il faut entendre par le terme leahage\ on a toujours, y étant positif ou nul,
- (*) Perry. Study of Transformers (Pbilosopbical Magazine, août 1891).
- M = (1 — y) \/LL'
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- c’est le coefficient^ que M. Perry désigne par ce mot; j’adopterai l’expression : «perte de flux ». 11 est à remarquer que cette définition n’est pas adoptée par toutle monde. En particulier, M. Sum-pner appelle perte de flux le coefficient x de la formule
- L = I. 0 +x),
- dans laquelle \p désigne le flux d’induction à travers une section du primaire et 1, le flux d’induction à travers une section du secondaire.
- Les coefficients de self-induction sont proportionnels au carré du nombre de tours de chacun des fils ; on peut poser :
- ces quantités ne peuvent être égales, quelque soit i, que si y = o.
- Ceci posé, essayons de nous rendre compte de l’importance de la perte du flux; pour cela, écrivons les équations sous la forme classique :
- E = r i + L ~ + M dt'
- dt]
- , , . ,, d i ,, di' o = r't’+MJi + U
- (D
- et éliminons
- di'
- dt’
- il vient:
- E == ri
- , M
- yl ---
- L'
- . L L' — M2 di
- + —V—di
- (U)
- L = K >»2, L' = K «2,
- on aura alors :
- M = K mn (i — v).
- On a :
- I, «= L * + M i' = m K * + n K (i — y) i',
- et de même pour le flux ls à travers le secon^ daire :
- I, = M i + L'i' = m K (i —y) t + « K i',
- on admet d’ordinaire que, LL' — M2 étant très petit, le dernier terme est négligeable; toutefois il faut
- remarquer que ^ peut prendre une valeur considérable. Supposons par exemple qu'on ait :
- L = 15 L' = o, 15 R = 10,
- il vient :
- c -, , -, , { M2\ di
- E = 101 + 10 r' t' + f i5_
- TABLEAU L- M = i,s.
- P A A' e er P P' Rendement ar
- CO 0,1000 0 89",9 >79",9394 0850 0 0 100
- 99,9 0,1412 0,9991 44,97 >79,9395 50,06 49,85 99,59 99,82
- 49,9 0,2232 1,9965 26,50 >79,9395 99,95 99,45 99,49 99,61
- 9,9 0,9956 9,9*3 0,05 179,9401 497,* 486,4 97,70 99,14
- 4,9 1 >963 19,61 0 >79,9409 981,7 942,3 95,98 96,08
- 0,9 9,09 90,95 0 1.79,9468 4545 3722 8l,7° 81,05
- 0,4 16,67 iù6,6 0 >79,95 >9 »335 555 > 66,6l 66,64
- 0, t 33,33 333,3 0 179,9610 16667 5554 33,33 33,33
- 0 5° 500 0 179,9708 25000 0 O 0
- TABLEAU IL— M = 1,48.
- p A A' e e' P P' Rendement a*
- DO 1000 O 89-, 9 >79",939 085 0 0 100
- 99,9 1412 0,9838 46,4 >81,5 41,6. 48,54 99,70 98,49
- 49,9 2228 1,968 29,5 - 182,98 96,96 96,65 99,68 95,98
- 9>9 9627 9,458 20,4 194,8 45U2 442,8 98,13 93,63
- 4,9 1,741 >7, >5 30,4 204,8s 750,8 720,7 96,01 84,05
- o,9 3,370 33,28 68,2 247,6 628,4 498,2 79,27 29,95
- 0,4 3,658 36,11 77,6 257,33 392,8 260,7 66,37 14,44
- 0,1 3,726 36,78 83,7 263,55 204,4 53,75 26,29 3,678
- 0 3,739 36,9> 85,8 265,7 136,9 O O 0
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- Supposons un courant de fréquence assez élevée, 159 environ, de façon que
- i = A sin 1000 t,
- on a :
- di . ,
- -T7 = 1000 A cos 1000/.
- dt
- Supposons que M diffère seulement de 1 centième de la moyenne géométrique 1,5 ; le dernier terme deviendra :
- ( (1,485)3 ) di
- ( 5 0,15 ) dt ’
- c’est-à-dire à peu près :
- 300 A cos 1000 t ;
- Le terme négligé sera donc 30 fois plus grand que le terme ri.
- On se rendra d’ailleurs mieux compte de l’importance de la perte de flux magnétique en jetant sur les yeux sur les deux tableaux précédents , choisis parmi ceux que M. Perry a publiés. On a admis pour les valeurs de L et L', respectivement 15 et o,i5;'dans le premier cas, on admet que M2 — v^L L' = 1,5. Dans le second, on admet qu’il y a 1 1/3 0/0 de perte de flux magnétique (cette fraction a été choisie au hasard).
- Dans le cas où la perte n’est que de 1 1/3 0/0, proportion qu'il est certainement difficile de ne pas dépasser, on obtient les résultats suivants pour la valeur du courant primaire; la première colonne représente sa valeur dans le cas où il n’y a pas de perte de flux; la force électromotrice primaire est 1000 sin kt, h étant égal à 1000, ce qui donne une fréquence de 159.
- R' C sans perte de flux C avec une perte de flux de 0,1 0/0
- • , 9,0909 sin M 8,79 sin (kt — 15")
- o,5 10,6667 s'n ht 14 907 sin (kt — 27")
- 0,2 33, 333 sin kt 23,57 sin (kt — 454
- °, I 50 sin kt 27,74 sin (kt — 56°)
- Supposons que la force électromotrice primaire ne soit pas rigoureusement sinusoïdale, qu’on ait par exemple :
- V = ai sin (1000 t + ai) 4- a-i sin (2000 t 4- cw)
- + <73 sin (3000 t 4- a3) 4- (74 sin (4000 t 4- a4) + .... ;
- s’il n’y avait pas de perte de flux, la résistance secondaire étant un ohm, le courant primaire aurait pour expression :
- i = — sin (1000 t 4- ai) 4- — sin (1000 t 4- ut)
- 110 110
- 4- sin (1000 t 4- a8) 4- — sin Ciooo t 4- a4> 4-.
- 1 100 a 100 111
- tandis qu’avec un millième de perte de flux, on a
- I = sin (looof 4- o'i — 15”) H—sin(2000( 4- <X2—28’6) 112,7 125,3
- 4- -pp sin (3000 * 4-0(3— 39°) 4- sin (4000*4- a4—48")4-...
- La question soulevée mérite donc d’être étudiée avec soin; M. Perry a montré (*) que la méthode de M. Blakesley s’applique encore si on suppose que l’hyslérésis et les courants de Foucault soient négligeables. Considérons en effet l’équation (11) :
- pour l’établir, nous avons supposé seulement que les coefficients d’induction avaient une valeur constante indépendante de l’intensité des courants; multiplions les deux membres de l’équation par idt et intégrons pendant la durée d’une période; il vient :
- fEidt = rJi.2 dt—r'^f ii'dt;
- pour le dernier terme, l’élément différentiel serait idi, c’est-à-dire di2\ ce terme disparaît donc et l’on retrouve la formule déjà indiquée.
- Quant à l’erreur commise en négligeant l’hys-lérésis, nous avons vu plus haut que des variations considérables dans la valeur de a influent peu sur le résultat des calculs; M. Perry est revenu sur ce point et a fait les remarques suivantes :
- S’il y a une perte de flux, même très faible, on doit en tenir compte; par suite, le flux magnétique. qui figure dans les équations primitives (1) n’est plus le même; on ne peut plus l’éliminer et il faut faire une hypothèsesur la valeur de y. pour traiter la question par le calcul. 11 est d’ailleurs certain que la loi de variation de u. est diffé-
- (9 Perry, On M' Blakesley’s Method of Measuring Power in Transformers (Pbil. Mag., août 1891).
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
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- rente suivant que le cycle est parcouru lentement ou que les alternances sont très rapides, ce dernier cas se rencontrant toujours dans la pratique. L’analogie avec les phénomènes élastiques permet de croire que l'hystérésis est très faible dans le cas des grandes fréquences.
- M. Perry ajoute que, si l’on peut considérer y. comme constant pendant un cycle, il en résulte que la perte de flux y, telle qu’il la définit, est également constante, ce qui n’est plus vrai si on adopte la définition de M. Sumpner; enfin même si varie, la quantité
- ’ " LL' — M2
- _ Lf ’
- qui est égale à 2 Lyt, varie moins que y., puisque L diminue quand augmente, et réciproquement.
- J’ajouterai que, tout récemment, M. Ewing est arrivé, par des considérations basées sur sa théorie du magnétisme induit, à une conclusion analogue. « Quand le secondaire d’un transformateur est fermé, écrit-il (*), surtout sur une faible résistance, sa présence a pour but d’amortir les oscillations des molécules qui les feraient arriver à des positions instables et il absorbe une partie de l’énergie qui aurait été dépensée à échauffer le fer. 11 semble probable que l’action amortissante de la bobine secondaire tendra à établir un régime dans lequel les aimants moléculaires oscillent à peu près à l’unisson, des groupes d’entre elles suivant les alternances et fournissant de l’énergie au secondaire au lieu de la dépenser en courants de Foucault dans le fer. Ces considérations nous amènent à penser que la perte par hystérésis dans un transformateur sera moindre sous une charge forte que sous une charge faible, et qu’elle pourra être beaucoup moindre. » Les expériences de MM. Mordey et Ayrton semblent être d’accord avec ces conclusions; d’ailleurs M. Ewing (2) a indiqué tout récemment une méthode nouvelle pour la mesure de réchauffement du noyau, méthode qui permettra probablement de résoudre la question d’une façon définitive.
- C. Raviîau.
- (A suivre.)
- (M The Electrician, 2 octobre 1891, p. 602.
- (2) The Electrician, 9 octobre. — La Lumière Electrique, t. XL11. p. 124.
- LES LAMPES A INCANDESCENCE 0)
- L’objet de l’un des derniers perfectionnements apportés à la lampe à incandescence par Edison est de diminuer la longueur et le diamètre des attaches en platine du filament.
- Ordinairement, ainsi que l’indique la figure 5, ces attaches 1 1 ont une grande longueur, allant depuis le filament, en 2 2, jusqu’aux conducteurs en cuivre 3 3, et leur diamètre doit être bien supérieur à ce qu’il faut pour transmettre le courant,
- ^ *
- Fig. 1, 2 et 3. — Attaches Edison (1890).
- puisqu’elles doivent pouvoir supporter le filament et résister aux secousses et aux vibrations de la lampe pendant son transport et son montage.
- La solution adoptée par Edison consiste à constituer l’attache non plus exclusivement en platine, mais de fils de platine 4 4 (fig. 1) scellés' dans le verre comme d’habitude et soudés à des fils de cuivre 5 5, 77, également scèllés dans le verre.
- Le scellement du cuivre dans le verre n’est pas absolument étanche, parce que. le coefficient de dilatation du cuivre est beaucoup plus élevé que celui du verre. 11 n’en est pas de même pour le platine, dont la dilatation diffère très peu de celle du verre;et c’est pour cela que l’on a été jusqu’ici presque obligé d’employer le platine, ou, comme le préfère Edison, un alliage de platine et de 5 0/0
- i1) La Lumière Electrique du 15 août 1891.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- d'iridium; mais avec la disposition représentée par la figure 1, la longueur du platine est grandement diminuée, et le diamètre réduit à peu près au minimum nécessaire au passage du courant. On peut, pour une lampe d’un demi-ampère, réduire ce diamètre à 1 /200 de millimètre; et, l’extrême petitesse de ce diamètre annulant presque les effets dus aux petites différences des coef-rants de dilatation du verre et du platine, on peut se contenter, pour assurer la parfaite étanchéité du scellement, d'une longueur réduite à 3 ou 4 millimètres. On préfère, pour compléter l’attache, le cuivre à l’argent, parce que le point de fu-
- Fig. 4 et 5. — Attache Walter (1891).
- sion de l’argent est trop bas et se prête mal à la fabrication de la lampe.
- Dans la variante représentée par la figure 2, l’attache de platine 4 supporte encore le filament 6, mais avec une longueur moitié moindre que dans l’ancienne disposition (fig. 3); le poids du platine n’est plus alors réduit que de moitié, mais il n’y a plus qu’une seule soudure au cuivre en 8 8..
- M. F. Walter, professeur à l’école technique militaire de Vienne, propose au contraire de supprimer entièrement le platine. Dans son système, les attaches en cuivre <2(fig. 4et5)sont soudées à un alliage métallique de même dilatation que le verre et coulé aux extrémités des jambages ee du globe dans des capsules en cuivre//, auxquelles aboutissent les prises de courant ggt. Les extrémités des attaches d doivent être elles-mêmes recou-
- vertes de l’alliage étanche. Nous ferons seulement remarquer que cet alliage ne devrait pas uniquement avoir le même coefficient de dilatation que le verre, mais aussi ne pas s’oxyder ni se décomposer aux températures employées pendant la construction de la lampe, et qui sont d’ailleurs moins élevées avec le dispositif de M. Walter.
- Le procédé de MM. Scharfet Latffio, pour éviter
- Fig. 6 et 7. — Attache Scharf et Latzko (1891).
- aussi l’emploi du platine, consiste (fig. 6 et 7) à recouvrir les extrémités des amorces b b du globe d’un dépôt adhérent d’or ou d’argent c, et à y souder à l’étain, en g g, les attaches en cuivre ff. Le dépôt c doit être appliqué en pâte de poudre d’or ou d’argent à la gomme laque séchée, puis soigneusement chauffée à la température d’adhé-
- Fig. 8. — Réflecteur Schanschieff et Sando (1890).
- rence, et la soudure à l’étain g doit être faite au fer le plus vivement possible.
- On peut aussi remplacer la soudure g par des capsules en cuivre adhérentes à l’or par une soudure à l’étain, et auxquelles l’attache estelle-même soudée.
- On a souvent cherche, mais sans grand succès, à améliorer le rendement lumineux effectif des lampes à incandescence par des réflecteurs, etc. MM. Schanschieff et Sando viennent de proposer à cet effet un réflecteur particulier composé (fig. 8) d’un très mince écran réfractaire e, accroché aux attaches du filament dans une position telle qu’il
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- n’intercepte pas la lumière. Cet écran ne tarderait pas à devenir lui-même incandescent par la chaleur du filament, dont il convertirait ainsi en lumière une partie des radiations obscures ou calorifiques. En admettant que ce phénomène'se pro-
- •Fig. 9. — Pare-dépôt Dick et Mac Lean (18911.
- duise, il est permis de douter de la durée de l’écran et de son attache.
- Nous ne croyons pas davantage au succès pratique du moyen proposé ,par MM. Dick et Mac Lean pour empêcher la formation sur l’ampoule de la lampe du dépôt de carbone volatilisé qui s’y précipite habituellement après un usage
- rupture du filament de l’une d’elles. Le filament C est droit; quand il se brise, les attaches qu’il maintenait écartées se rapprochent par leur élasticité et ferment le circuit en faisant contact en Dj. Nous croyons devoir faire remarquer que Bersteim a déjà proposé une solution analogue, que l’on trouvera décrite à la page 421 de notre numéro du 30 août 1890.
- If,
- c
- Fig. 10. — Coupe-circuit Tibbitts (1890).
- plus ou moins long. Ce moyen consiste essentiellement à disposer entre les filaments une tige de fer doux bouclée a (fig. 9) ayant, disent les inventeurs, « plus d’affinité que le verre du globe pou* le carbone volatilisé ». ,
- L’objet du coupe-circuit de M. Tibbitts représenté par la figure 10 est d’empêcher l’interruption d’un circuit de lampes en série par la |
- Fig. 11.— Commutateur automatique Watson (1890). Elévation et vue par bout.
- On a parfois besoin de maintenir absolument un éclairage malgré les avaries qui pourraient survenir aux lampes, comme sur un navire, par exemple, en cas de tempête. MM. A. et H. U'at-son ont résolu ce problème en groupant au point où l’éclairage permanent s’impose des séries de lampes reliées entre elles de façon que l’extinction de l’une provoque l’allumage automatique de la suivante, jusqu’à l’épuisement de la série. Cette opération s’effectue (fig. 11) par le jeu de deux
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- électro-aimants A et B. A l’origine, le courant, amené par la borne N, passe par K C Kj O P à la borne N', au travers de l’électro A, qui attire ses armatures C et D. L’armature C fermant ainsi le circuit en H, H2, le courant passe alors par N H H! C H2 Q à l’électro B, qui maintient C dans sa position et attire E, puis, de B, par R L, à la première lampe qui s’allume. L’attraction de C en H! H2 lui fait en même temps rompre le circuit en K}K,
- Fig. 12 et 13. — Lampe sous-marine Turner (1890). Coupe verticale et plan-coupe.
- de sorte que A lâche son armature D, qu’un ressort ramènerait en GG s’il n’en était empêché parle bras J de l’armature E. Dès que la première lampe se brise, le courant cesse de passer dans l’électro B, dont l’armature E est ramenée en FF par un ressort, de manière que le courant passe par M à la seconde lampe; en même temps,
- Fig. 14. — Turner. Montage de la lampe sur le scaphandre.
- l’électro A, excité de nouveau, rappelle son armature D. Aussitôt que la seconde lampe se brise, A, cessant d’être excité, lâche son armature qui, n’étant plus retenue par J, puisque E reste engagé en FF, ferme en GG le circuit de la troisième lampe, et ainsi de suite.
- L’emploi des lampes électriques portatives pour mineurs, dont la sécurité est presque absolue, s’impose de plus en plus; il est même à prévoir que cet emploi sera un jour rendu obligatoire, du moins pour les mines grisouteuses, dès que l’on
- sera parvenu à vaincre les difficultés multiples qui se sont opposées jusqu’ici à la réalisation d’une lampe suffisamment éclairante, légère et surtout durable, résistant facilement aux durs services de la mine. Malheureusement, l’étude de ces lampes ne paraît pas avoir fait de grands progrès depuis quelques années, bien que l’inventeur d’une lampe portative pour mines véritablement pratique paraisse assuré d’un véritable succès.
- 11 n’en est pas de même des lampes à incandescence sous-marines, qui bien que d’une application beaucoup moins étendue, ont été, au contraire, l’objet de nombreuses études fort intéres-
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- Fig. 15. — Turner. Détail de l’attache de la lampe au scaphandre.
- santés. 11 est vrai que le problème est singulière ment simplifié par ce que le plongeur n’a pas à porter avec lui l’accumulateur ou la pile de la lampe.
- Nous pouvons citer parmi les meilleures lampes de ce genre celle de M. J.-H.Turner représentée par les figures 12 à 19.
- L’enveloppe A de la lampe est fermée par une lentille plan convexe B et fermée par deux joints à rondelles de caoutchouc C' A'. Le réflecteur E est porté par trois lames F derrière l’ampoule H de la lampe, maintenue par trois ressorts F' sur les lames F, disposées de manière qu'il suffise de dévisser la lentille pour pouvoir remplacer très facilement la lampe. Le courant amené par le câble MM au travers d’un stuffing-box étanche arrive aux attaches du filament par les fils L L et les bornes K du bloc isolant J.
- La lampe est fixée à l’accrochage T du scaphandre (fig. 14) par une articulation sphérique Q. L’attache T est disposée (fig. 15) de manière que le
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- plongeur puisse facilement y fixer la lampe ou l'en détacher pour faire une recherche.
- Les figures 16 à 19 représentent le raccordement du câble M à la corde U du scaphandre, au moyen d’un renflement protégé par une enveloppe métallique a.
- A l’extrémité de ce renflement, les conducteurs M M se terminent par des crochets qui s’engagent (fig. 19) dans ceux des conducteurs V V du câble V’, et sur lesquels ils sont serrés par un écrou b. La capsule a porte un talon a’, qui s’engage dans
- l’encoche W2 de la douille W W', laquelle empêche a de tourner pendant le serrage; et la douille W est elle-même séparée de la corde U par une garniture isolante y.
- La prise de courant de M. Munro représentée par les figures 20 à 22 se compose essentiellement d’une fiche isolante B, maintenue dans l'embase A par des ressorts cë pourvus d'encoches eë où s’engagent les projections^^’ de la fiche. La fiche peut donc s’emmancher et se retirer très facilement. Dans les positions des pièces indiquées par
- Fig. 16 à 19. — Turner. Attache des conducteurs de la lampe à la corde du scaphandre, coupe longitudinale et transversale
- plan et coupe Y-Y.
- la figure 20, le circuit est fermé. Le courant passe de la borne'1 à la borne 1’ par la lampe, suivant la plaque X, le ressort F, le bouton G de la fiche, le fil x, la lampe, le filjv, le ressort/, le plomb fusible E et la plaque 2. Quand on pousse au contraire le bouton en bronze C dans la position pointillée, il rompt le circuit en interrompant le contact des ressorts ff avec le bouton G de la fiche. Le plomb de sûreté E est séparé des ressorts ff, par une cloison en porcelaine F. On peut fixer directement à la prise de courant, au lieu de la fiche B, une lampe à monture métallique quelconque, analogue à celles de Swan ou d’Edison.
- La prise de courant de M. South, très rustique,
- est principalement destinée aux théâtres, et a pour objet d’éviter le plus possible tout danger d’é-chauffement. Elle est toute en poterie, sauf l’hexa-, gone en bronze d (fig. 23 et 24), dont le filetage intérieur reçoit la monture de la lampe, à laquelle le courant est amené par les bornes e et/.
- Dans la variante (fig. 25) employée pour grouper plusieurs lampes sur un seul cadre a, une barre de cuivre e, amenant le Courant aux différentes bornes e, remplace la vis e de l’appareil précédent; l’autre borne est constituée, pour chaque prise, par l’une des vis /ou /’.
- MM. Voigt et Staudt ont récemment proposé de compléter la monture filetée des lampes d’une languette élastique V (fig. 26 à 30) dont la prise
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- sur le molletage des filets a empêche la lampe de se dévisser par les vibrations, tout en ne s’opposant aucunement à son montage.
- On peut obtenir le même résultat, mais d’une
- Fig. 20 à 22. — Prise de courant Munro (1890). Coupe médianè, plan, détail du plomb de sûreté.
- façon apparente, par l’emploi de deux ressorts dd' frottant (fig. 30) sur le crénelage de l’anneau isolant e.
- Fig. 23 et 24. — Prise de courant South (1890). Coupe médiane et plan.
- La monture universelle de MM. Criggal Berckley et Williamson a pour but de s’adapter à presque toutes les formes d’attaches, de manière à permettre de passer très facilement d’un système de lampes à l’autre. Le culot B de la lampe est (fig.
- 31 à 33) fileté et porte deux encoches diamétralement opposées, bi bz, dans lesquelles s’engagent les extrémités d du ressort de la monture D, de manière qu’il suffise d’y visser le culot pour obtenir la lampe prête à poser, comme en figure 31. 11 est évident que le culot B peut s’adapter à des montures D de formes très différentes ; les res-
- Fig. 25. — Prise de courant South. Variante.
- sorts dd amènent le courant aux altaches des filaments. Réciproquement, on peut ainsi fixer à une même monture D des lampes de tout sys-tè'me, pourvues d’un culot analogue à B.
- La monture de M. Gimmingbam est (fig. 34 à 36) pourvue de contacts à ressorts reliés aux attaches
- Fig. 26 à 30. — Monture Voigt et Staudt (1890).
- WW des filaments par des vis de pression s s, disposées de façon à faciliter cette liaison et à éviter la mise en court circuit des contacts. A cet effet, les vis s sont montées sur des prolongements p des embases des contacts, fixées elles-mêmes sur une plaque d’ébonite B, percée de trous fraisés pour le passage des conducteurs WW.
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- Nous avons décrit à la page 422 de notre numéro du 30 août 1890 l’ingénieux procédé de réparation des lampes de M. Pautbonier, exploité à Paris par la Société de l’Incandescence électrique. M. Pauthonier vient d’appliquer à ce procédé un perfectionnement destiné à empêcher la rupture du globe par une rentrée d’air trop brusque lors
- j d’abord percé le haut de la lampe d’un petit trou, on l’élargit au chalumeau en une fente/(fig. 37 et 38) suffisante pour le passage du filament. Le remplacement s’opère en reliant le nouveau filament aux attaches par une pâte de charbon végétal pur mélangé à une solution acide saturée d'un sel de cuivre ou de platine. Après avoir laissé durcir un peu cette pâte sur les extrémités du filament et des attaches légèrement recourbées pour en faciliter l’adhérence, on l’étend soigneusement sur l’attache, dont aucune partie ne doit rester à nu, puis on porte la lampe au séchage. 11 faut ensuite rendre cette liaison du filament aux attaches parfaitement conductrice ; pour cela il suffit, d’a-
- Fig. 31 à 33. — Monture Crigga! et Berckley (1891).
- de son ouverture. A cet effet, on opère cette ouverture en traçant un trait à la lime ou au diamant sur le globe, aux environs du bouton, puis en y appliquant un morceau de verre chaud ou de fer porté au rouge. Le globe se fend alors à l’en-
- Fig. 34 à 36. — Monture Gimmingham (1890). Plan, coupes X-X et Y-Ÿ.
- droit du trait et laisse l’air y pénétrer graduellement; après quoi l’on y opère comme d’ordinaire, s’il le faut, l'ouverture nécessaire au remplacement du filament, comme nous l’avons décrit précédemment, par la formation d’un arc dans de la gazoline.
- M. Mohrle n’emploie, pas de gazoline. Après avoir
- Fig. 37 et 38. — Mohrle (1890). Soudure des filaments. .
- près M. Mohrle, de toucher successivement chacune des attaches x et y avec une pointe de carbone 0, à laquelle on amène le courant par un fil isolé m. On n’a plus ensuite qu’à étirer la lampe en/et à y faire le vide. Nous ne connaissons pas les résultats que donne le procédé de M. Mohrle, mais nous ne le trouvons pas plus simple que celui de M. Pauthonier, dans lequel l’emploi du pétrole, qui donne une soudure parfaite et rapidement exécutée, ne présente en réalité aucun danger.
- L’une des principales difficultés, qui est celle de ne pas briser le filament pendant sa soudure, ne paraît pas évitée par le procédé Mohrle plus que par l’autre.
- Gustave Richard.
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- UNE NOUVELLE VOITURE ÉLECTRIQUE
- La locomotion sur routes est une question des plus intéressantes, ainsi que le démontre le prodigieux essor pris par la vélocipédie, qui ne résout cependant qu'une partie du problème. En effet, ce n’est qu’aux dépens de sa force musculaire que le cycliste parvient à obtenir une certaine vitesse et, à moins d’être entraîné depuis longtemps, il est difficile de maintenir pendant six ou huit heures une marche de quatre à cinq lieues à l’heure, — nous parlons de la majorité des personnes qui utilisent le tricycle pour les besoins de leur profession : voyageurs, tounsi.es, e.c. — C'est pourquoi, depuis plusieurs années, l’esprit des inventeurs s’est porté sur l’étude de l’adaptation d’un moteur quelconque'aux véhicules, pour remplacer la force musculaire de l’homme, souvent insuffisante et toujours rapidement épuisee. Rappelons les voitures à vapeur de Bollée (du Mans), du comte de Dion et Mérelle, de Serpollet, les quadricycles à pétrole de Peugeot, de Ten-ting, de Lallement, etc., enfin les tricycles électriques à accumulateurs de Magnus Volk, d’Aboi-lard et de Dupuy, qui ont fait parler d’eux depuis peu de^ temps. Chacun de ces modèles présente des avantages et des inconvénients dus à la force motrice : ainsi, les véhicules à vapeur, très puissants et relativement économiques d’entretien, sont lourds et très chers : les moteurs à pétrole, moins pesants, sont compliqués et chers; enfin, l’électricité, qui fournirait la meilleure solution, comme légèreté et commodité d’emploi, coûte cher à produire et les accumulateurs ont tant d’inconvénients qu’ils ne sont guère applicables à la locomotion rapide sur routes : les secousses répétées qu’ils reçoivent en marche, détachent les oxydes et mettent les éléments hors de service après un très court usage.
- Ayant imaginé une simplification de la pile à acide chromique de Renard (un élément chargé ne pèse pas plus de 500 grammes, en donnant pendant quatre heures un courant de 6 ampères sous une tension de 1,5 volt pour un prix minime), j’ai appliqué cette pile à la mise en marche d’une voiture très légère à trois roues, et je donnerai plus bas les résultats que j’ai pu obtenir dans différents essais qui ont eu lieu sur les routes du département de la Somme, lesquelles sont, en général, bien entretenues.
- Voici d’abord la description de l’appareil.
- Je me suis servi, pour constituer la voiture, d’un simple tricycle, fabrication Rudge, avec frottements à billes partout, caoutchoucs pleins ordinaires. La selle a été enlevée avec son support, de même que les pédales, la chaîne de transmission et l’engrenage. Sur un cadre en bois reposant sur le corps du bicycle est fixé un coffre de sapin verni formant la caisse de la voiture. Ce coffre esc destiné à abriter le moteur et les piles de la poussière et de la pluie ; il peut s’ouvrir par l’arrière comme un dog-cart, de façon à permettre 1 examen des appareils et le graissage : sa partie supérieure reçoit un siège monté à ressort, sur lequel deux personnes peuvent s’asseoir.
- Un tablier de cuir et deux garde-crotte empêchent les éclaboussures de boue par mauvais temps; le guidon de la roue directrice d’avant est supprimé et remplacé par une tringle à poignée dont; l’effet est le même. Le corps du tricycle repose sur la roue d’avant par un système de pointes à pivot montées sur godets comme dans tous les vélocipèdes.
- Dans l’intérieur du coffre se trouvent 56 éléments de pile, formant deux batteries qui peuvent être associées en tension ou en surface. Ce dernier mode est le meilleur, et le courant produit a une intensité de 16 ampères au début et 8 au bout de quatre heures, sous une tension de22 volts. Entre les batteries et dans l’axe du véhicule se trouve un petit moteur genre Gramme, pesant 9 kilog. et pouvant produire un tiers de cheval-vapeur en tournant à raison de 2400 tours à la minute. Cette vitesse est réduite, par deux engrenages, à 120 tours ; une chaîne Galle transmet la force aux roues motrices par le mode ordinairement employé. Le frein d’arrêt, très énergique, agit sur la roue de devant et se manœuvre par une simple pression de pied; enfin le levier du commutateur interrupteur, qui permet de prendre à volonté le courant d’une seule batterie ou des deux, de marcher en avant ou en arrière, d'arrêter instantanément et de repartir, ce levier est à proximité de la main droite du conducteur de la voiture.
- Passons maintenant au compte rendu des expériences.
- La force mesurée sur les roues, au frein, a été trouvée égale à 24 kilogrammètres par seconde au début; à 16 kilogrammètres au bout de quatre heures, et à 9 au bout de cinq heures, avec les 36 éléments groupés en deux batteries, Le rende-
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- ment, d’après le débit des piles et leur résistance, mesuré à l’aide des excellents appareils de L. Danel, a paru atteindre de 60 à 65 0/0.
- Le poids de la voiture en ordre de marche était de 140 kilogrammes, répartis comme suit :
- Tricycle seul....................... 18 kilog. 400
- Coffre, siège, tablier, etc......... 14 — 850
- Pile de 36 éléments chargée.....' 21 — 750
- Moteur et transmissions, engrenages ................................ 15 —
- Acide et approvisionnements pour
- un jour........................... 7 —
- Poids du conducteur................. 63 —
- 140 kilog.
- Lors du premier essai (8 juin), la vitesse obtenue a été de 22 kilomètres à l’heure en palier et 10 kilomètres sur des rampes accentuées. Le démarrage s’obtenait instantanément en employant une seule batterie, et dans les descentes, avec 18 éléments seulement, il était possible d’obtenir en toute sécurité une vitesse de 4, kilomètres. Dans une seconde expérience qui a duré cinq heures consécutives, le véhicule a pu parcourir 95 kilomètres sans que la pile ait été rechargée. La vitesse moyenne, les arrêts en route déduits, a constamment été de 20 à 22 kilomètres à l’heure, côtes et descentes comprises. Le prix de revient actuel des 12 litres de liquide formant la charge des batteries électriques, en comptant l’usure du zinc consommé est de 5 francs, ce qui met l’heure de marche à 1 franc, et le cheval-heure-électrique à 2,50 fr.
- 11 est évident que ce prix est encore élevé, par comparaison avec celui de la force donnée par la vapeur ou par le pétrole ; cependant il est à présumer qu’il s’abaisserait notablement sj la pile venait à se vulgariser et les demandes d’acide chromique à augmenter. Quoi qu’il en soit, la voiture électrique à piles présente de nombreux avantages : la batterie fonctionne parfaitement pendant quatre heures sans qu’il soit besoin de s’en occuper ; le premier venu peut la charger en quelques instants sans notions spéciales et il n’est pas nécessaire d’être électricien pour diriger, conduire et réparer cette voiture, attendu que le mécanisme en est très simplifié, ce qui la met à la portée de tout le monde, vulgarisation que les voitures à vapeur ou à pétrole n’atteindront jamais, par suite de leur complication d’organes.
- Quant à la vitesse, elle sera facilement augmentée en perfectionnant les frottements, qui étaient très mauvais dans le tricycle employé pour les expériences, en diminuant le poids du véhicule, ce qui peut être obtenu sans nuire à la solidité, en remplaçant les caoutchoucs pleins par des bandages creux ou pneumatiques, et en augmentant le diamètre des roues sans compromettre la stabilité du véhicule ni la sécurité des voyageurs.
- Alors, le jour où l’on pourra produire à bon compte l’électricité motrice, on tiendra l'entière solution du problème de la locomotion individuelle sans fatigue corporelle — mal que la science cherche constamment à diminuer, — et l’électricité pourra ajouter un fleuron de plus à sa couronne déjà si belle de conquêtes et d’applications industrielles.
- Henri de Graffigny.
- INVERSION, RÉCIPROCITÉ, RÉVERSIBILITÉ(’)
- Anneaux inverses. — Parmi les procédés que nous avons fait connaître pour imiter par voie hydrodynamique les effets de polarité des anneaux électrochimiques, il en est un qui montre bien l’inversion des effets mécaniques du phénomène (2).
- La figure 1, qui représente la photographie de deux systèmes d’anneaux, l’un direct et l’autre inverse, pliés suivant un diamètre et dont les centres coïncident, permet de voir qu’une zone pleine appartenant au premier système correspond, pour les dimensions, à une zone vide du second, et vice versa.
- En comparant aux phénomènes électriques les effets obtenus par des actions mécaniques proprement dites, dans lesquelles la vitesse joue un plus grand rôle que la masse de matière en mouvement, M. Gaston Planté va jusqu'à penser, par réciprocité, que « s’il était pôssible de communiquer une vitesse suffisamment grande à une très petite quantité de matière pondérable, on obtiendrait directement par des moyens purement mé-
- (*) La Lumière Electrique, 31 octobre 1891, p. 201. (-) La Lumière Electrique, t. XII, p. 361.
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- caniques, des phénomènes non seulement analogues, mais identiques aux phénomènes électriques ('J. »
- Inversions produites par le changement de liquide dans les électrolytes. — Les inversions de pôles qui se produisent quand un couple de deux métaux est plongé dans différents liquides ont définitivement ruiné l’hypothèse du contact soutenue par Volta. Les expériences de M. De la Rive» à ce sujet ont contribué beaucoup à faire triompher
- Fig. 1
- la théorie électrochimique. Celles de Faraday, dans lesquelles de nombreux cas d’inversion sont cités, ont achevé de convaincre les plus incrédules. Citons un exemple de ces inversions, absolument incompatibles avec la théorie du contact.
- Si l’on forme un couple avec du cuivre et du fer ou de l’étain, le pôle négatif se trouve du côté du cuivre, dans l’eau salée ou acidulée, ou dans une dissolution de potasse. Inversement, le pôle négatif se trouvera du côté de l’autre métal, quand on plonge le couple dans l’ammoniaque. C'est que ce liquide attaque le cuivre plus activement que le fer ou l’étain. On a dressé des tables contenant différents métaux rangés, par rapport à
- chaque liquide, dans un ordre tel que le premier inscrit est moins attaqué que ceux qui le suivent ; et l’on constate que l’action des divers métaux est très différente selon le liquide où ils sont plongés.
- Réversibilité des phénomènes électrochimiques. — Accumulateurs. — Le principe en est exposé clairement et succinctement par M. Monnier (1), comme il suit : « Lorsqu’on fait passer un courant électrique à travers un électrolyte, l’un des éléments se porte sur la cathode, l’autre sur l’anode. Si, après avoir supprimé l’action de la source électrique extérieure, on réunit les deux électrodes par un conducteur, les éléments de l’électrolyte se combinent en donnant naissance à un courant dirigé en sens inverse du premier, et auquel on a donné le nom de courant secondaire. Son intensité et sa durée dépendent de la nature de l’électrolyte et de celle des électrodes, ainsi que .de la quantité d’électricité qui a été fournie par le courant primaire.
- « Cette réversibilité des phénomènes électrochimiques est mise à profit pour recueillir et emmagasiner sous forme d’énergie chimique le travail électrique fourni par une pile ou par une machine. L’énergie qui aura été ainsi accumulée pourra être transformée de nouveau en travail électrique, en vertu de réactions chimiques inverses des premières. On donne le nom de batteries secondaires ou d’accumulateurs aux appareils qui servent à ces transformations. » Suit l’histoire et la nomenclature des accumulateurs.
- Les accumulaleurs ne sont pas des appareils ayant pour fonction d’accumuler, de condenser de l’électricité, mais des appareils propres à accumuler de l’énergie chimique, obtenue par l’électricité et réversibles en électricité.
- MM. de Lalande et G. Chaperon ont décrit comme piles réversibles, à petit et à grand débit, des éléments à oxyde de cuivre, présentant des dispositions nouvelles qui permettraient de réduire le cuivre oxydé et de régénérer le zinc sous forme métallique (2).
- La pile primitive de Volta était à colonne verticale ; en la disposant horizontalement (pile à auge de Kruikshank, de Wollaston, de Munke) on en a beaucoup augmenté l’intensité.
- (') (J. Planté. Recherches sur l'électricité. — La Lumière Electrique, t. VIII, p. 134.
- (9 Monnier. Electricité industrielle, p. 393. (3) La Lumière Electrique, t. XII, p. 264.
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- Dans la pile de Bunsen, le zinc était d’abord à l’intérieur du charbon qui devait avoir alors la forme d’un cylindre creux percé de trous, difficile à confectionner et assez fragile.
- Archereau, en intervertissant la position du charbon et du zinc, a rendu cette pile (qui devrait porter son nom) plus énergique encore, plus commode et moins coûteuse.
- Nous ne parlons pas des modifications très nombreuses que l’on a su apporter à l’appareil de Volta pour rendre son action plus constante et plus énergique. Ce sont autant d'inversions, de changements de liquides et de solides.
- Citons encore quelques inversions. La machine électrique à frottement de plateau de verre donne de l’électricité positive.
- On a fait des machines inverses avec des plateaux de caoutchouc durci, de gutta-percha, donnant de l'électricité négative.
- Dans le galvanomètre ordinaire, le courant électrique est fixe et l’aiguille mobile. Dans le galvanomètre de MM. Deprez et d’Arsonval, l’aimant est fixé horizontalement ou verticalement et c’est le circuit électrique qui se déplace.
- Unphénomème bien connu est celui de la production de chaleur dans un fil conducteur où circule un flux d’électricité. Réciproquement, un flux de chaleur est toujours accompagné d’un flux d’électricité.
- C’est en effet ce qu’admet M. Kohlrausch dans sa théorie sur la thermo-électricité, c’est-à-dire « qu’il existe une différence de potentiel entre deux points de la même substanceàtempératures différentes, et il l’attribue à ce qu’un flux de chaleur doit être toujours accompagné d’un flux d’électricité, et réciproquement (*). »
- On rencontre aussi des cas de réversibilité dans les phénomènes thermo-électriques. Ainsi le phénomène de Peltier montre que l’effet thermoélectrique est réversible « en ce sens que quand un courant traverse la soudure des métaux, il échauffe cette soudure s’il a une direction inverse du courant que l’on obtiendrait en chauffant cette soudure; inversement il la refroidit s’il a la même direction que ce courant (z). »
- Le phénomène de Thomson, ou transport élec-
- (*) Journal de Physique, t. V, p. 157.
- (‘) Dictionnaire encyclopédique de l'industrie de E.-O. Lami. — Elect., 711.
- trique de la chaleur, est encore un exemple de réversibilité.
- Quand on chauffe la soudure d’un barreau d'antimoine et d'un barreau de bismuth, il se développe un courant électrique: réciproquement, si l’on fait passer un courant électrique de l’antimoine au bismuth, il se développe de la chaleur. Tandis qu’en faisant passer le courant du bismuth à l'antimoine, il se produit du froid.
- D’après cela, M. Brooke a pensé que, dans le premier cas, comme dans tous ceux où de la chaleur est développée, une partie de force électrique est convertie en force thermique ou en chaleur ; dans l’autre cas, où il se produit du froid, il doit y avoir conversion de force thermique en force électrique.
- S’il en est ainsi, la force du courant doit être diminuée dans le premier cas et augmentée dans le second. 11 paraît que c’est ce qui a lieu, car l’expérience le démontre.
- De leurs recherches sur le dégagement de l’électricité dans les cristaux hèmièdres, MM. Curie ont conclu le principe suivant qui est général :
- « Quelle que soit la cause déterminante(échauf-fement ou compression), toutes les fois qu’un cristal héinièdre à faces inclinées se contracte, il y a formation de pôles électriques dans un certain sens ; toutes les fois que le cristal se dilate, le dégagement d’électricité a lieu en sens contraire. »
- Inversement, quand on électrise un cristal hé-mièdre à faces inclinées, il se produit une contraction ou une dilatation suivant le sens de l’électricité. 11 serait difficile de constater et de mesurer un effet aussi faible par les moyens ordinaires, à cause de la faiblesse du coefficient de compressibilité des solides.
- MM. Curie ont réalisé un appareil propre à résoudre la question en se servant de la propriété que possède le quartz de dégager, lorsqu'on exerce sur lui un effort dans certaines directions, des quantités d’électricité proportionnelles aùx pressions qu’on lui fait subir.
- MM. Curie ont mesuré la quantité d’électricité dégagée par la tourmaline et.par le quartz pour une pression de 1 kilog. Ils ont trouvé des variations de longueur d’environ —-— de millimètre
- 20000
- pour une différence de potentiel correspondant à une étincelle de 0,01 mm. dans l’air (*).
- (Ù La Lumière Electrique, t. VI, p. 30 et 21.
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- MAGNÉTISME, ÉLECTRO-MAGNÉTISME
- Les actions des courants et des aimants étant réciproques, on peut faire avec les uns ce qu’on fait avec les autres.
- On aimante l’acier avec des aimants (naturels ou artificiels), on l'aimante aussi, et même beaucoup plus énergiquement, avec les courants, ou mieux encore avec les électro-aimants, c’est-à-dire avec des aimants formés eux-mêmes par les courants électriques.
- Les aimants résultant sont pour ainsi dire des aimants de second ordre. Avec ces derniers, on peut produire des courants électriques capables d’aimanter à leur tour ou de donner lieu à de nouveaux électro-aimants et ainsi de suite, la force magnétique aimantante allant nécessairement en décroissant, dans ces transformations successives, sous l’action d’un même courant.
- Aimants à trois pôles. — Dans le procédé ordinaire d’aimantation de Duhamel, dit méthode de la touche séparée, on sait que les deux aimants excitateurs (abstraction faite des aimants fixes sous-jacents) sont d’abord disposés plus ou moins obliquement sur le milieu de la pièce à aimanter, et qu’on les fait glisser de part et d’autre de celle-ci, régulièrement avec la même vitesse uniforme, en allant du milieu jusqu’aux extrémités, puis qu’on les enlève, pour les rapporter en même temps au milieu, et recommencer la même opération un certain nombre de fois sur chacune des faces opposées de la pièce.
- Dans ce procédé, on fait agir les pôles de noms contraires des aimants excitateurs et l’on obtient aux extrémités de la pièce aimantée des pôles de noms contraires à ceux-ci.
- Mais supposons qu’on place en regard 1 es pôles de même nom des aimants excitateurs et qu’on procède d’ailleurs comme précédemment, les effets ne seront pas seulement inverses, mais seront tout différents.
- L’expérience montre, en effet, qu’en opérant comme il vient d’être dit, par exemple, avec les pôles nord de deux aimants d’égale force, en les faisant glisser du milieu vers les extrémités de la pièce à aimanter, on obtient un pôle sud à chaque extrémité et un pôle nord au milieu. La région nord a une étendue presque double de celle des deux régions sud réunies (*).
- Autre mode d’inversion. — Faisons glisser les aimants (pôles nord actifs) à partir de chaque extrémité, pour les amener ensemble au milieu de la pièce à aimanter, pour les enlever, les ramener aux extrémités et recommencer de nouvelles passes ; nous trouverons, l'opération terminée, qu’aux deux bouts sont des pôles nord et qu'au milieu il y a un pôle sud.
- 11 est à remarquer que cette dernière disposition des pôles est inverse de la précédente.
- Aimantation transversale. — Après avoir aimanté longitudinalement on a voulu faire l’inverse, aimanter transversalement. Pour cela on peut employer aussi deux moyens : les courants électriques ou les aimants.
- i° L'aimantation transversale par les courants est réalisable de deux manières :
- Soit en mettant la pièce (fer ou acier) dans une hélice dont le fil est enroulé suivant le sens de la longueur de cette pièce ; la bobine de Siemens est ‘le premier exemple appliqué à l’aimantation du fer doux. On peut aimanter l’acier par ce même moyen.
- Soit en mettant la pièce dans le circuit même : l’effet sera d’autant plus accusé que le courant sera plus fort (il faut au moins 10 ampères). On constate que l’aimantation est bien transversale, soit par le fantôme magnétique, soit à l’aide d’une petite aiguille aimantée qui se placera perpendiculairement à la longueur de la pièce, de même que les lignes de force du fantôme.
- 20 L'aimantation transversale peut aussi être produite par les aimants, comme nous l’avons en effet réalisée sur des lames et. des barres de différentes dimensions, en ayant recours à des procédés analogues à ceux qu'on emploie ordinairement pour aimanter longitudinalement (*).
- M. Paul Janet, dans ses recherches sur l'influence réciproque de deux aimantations rectangulaires dans le fer (2), a constaté :
- i° Que l’établissement ou la rupture d’une aimantation longitudinale fait disparaître l’aimantation transversale résiduelle;
- 20 Que l’aimantation transversale totale existant, il suffit d’établir ou de rompre une aimantation longitudinale pour faire apparaître une aimantation transversale supplémentaire qui sub-
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 507.
- (!) La Lumière Electrique, t. XXXV11I, p. 151 et 215. (s) La Lumière Electrique, t. XXXI, p. 490.
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- siste tant que l’aimantation transversale totale subsiste elle-même; celle-ci ayant disparu, il suffit d’établir ou de rompre l’aimantation longitudinale pour faire disparaître l’aimantation transversale supplémentaire.
- Les réciproques de ces deux effets sont également vraies.
- Avant la découverte de l’aimantation par les courants électriques disposés en' hélice, on avait aimanté, très faiblement il est vrai, des aiguilles d’acier par la décharge de la bouteille de Leyde traversant ces aiguilles dans leur longueur (Franklin).
- Plus tard, Savary en aimanta en les disposant perpendiculairement à la direction de la décharge et à diverses distances du fil conducteur.
- Nobili aimanta aussi des aiguilles en les implantant entre les spires d’une spirale plate et perpendiculairement au plan de ces spires.
- Après avoir aimanté des tiges d’acier en les introduisant dans l’axe d’une bobine formée d’un fil faisant un grand nombre de tours sur l’axe de cette bobine (procédé d’Arago), on a observé aussi l’effet magnétique produit sur une aiguille d’acier placée extérieurement à la bobine ; on a trouvé que l’aimantation est alors très faible et « d’autant moindre que l’hélice est plus longue et les spires plus rapprochées (1). »
- Par des expériences variées sur l’aimantation produite par les décharges des conducteurs, M. Claverie a démontré «que les courants de très courte durée produits par les décharges des conducteurs aimantent l’acier comme les autres, conformément à la loi d’Ampère.
- « Toutes les fois que la décharge est continue, le pôle austral est à gauche du courant. Dans le cas des décharges oscillantes, l'aiguille reçoit à des profondeurs progressivement décroissantes, des aimantations alternativement de sens contraire, les premières pouvant pénétrer jusqu’à l’axe et alors se détruire complètement. L’aimantation résultante peut être tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre, d’après le sens de la dernière des aimantations qui ont pénétré jusqu’au cœur et celui des aimantations superficielles. Le sens de l’aimantation résultante dépend évidemment, en grande partie, de celui des couches superficielles dont la section, pour une même épaisseur, est beaucoup
- (’) Becquerel. — Traité d'électricité et de magnétisme,
- t. lll, p. 174-
- plus grande que celle des couches profondes. Ainsi se trouvent expliquées les anomalies observées par Savary (’). »
- Matteucci a montré que des tiges de fer ou d’acier soumises à la torsion deviennent le siège de courants électriques.
- Iiiversement, des tiges aimantées se tordent quand elles sont parcourues, suivant leur axe, par un courant électrique.
- M. Braun a observé qu’on obtient aussi des courants électriques, quand on étend ou qu’on resserre les spires de fils de fer ou de nickel aimanté disposées comme sur une bobine. Le sens du courant dépend toujours de la position relative des pôles magnétiques (2).
- En étudiant l’action simultanée d’un aimant et de magnétisme terrestre sur une aiguille aimantée nous avons représenté le phénomène par des courbes isogoniques. Puis, aü lieu d’un aimant inducteur, nous avons employé un courant électrique constant, expérience inverse qui nous a donné des courbes électro-magnétiques analogues aux précédentes, mais de positions inverses (3).
- Au mode d’expérience des aimants flottants de M. Mayer on a trouvé une réciproque. On sait que les aimants flottants sur l’eau sont formés d’aiguilles aimantées dont chacune est implantée jusqu’à la tète dans un morceau de liège. Leurs pôles de même nom étant tous à la partie supérieure, ces aiguilles se repoussent vers les bords du vase qui contient le liquide, ce qui figure les molécules magnétiques.
- Pour obtenir des effets attractifs, M. Mayer place verticalement au-dessus du vase un aimant dont le pôle inférieur est de nom contraire à celui des têtes d’aiguilles. Celles-ci se rapprochent donc sous cette influence prépondérante et forment des groupements symétriques dont la forme dépend du nombre des aiguilles, de leurs positions initiales et de l’énergie ou de la distance de l'aimant (4).
- MM. Warder et Shipley (5) ont modifié l’expérience de la manière suivante :
- Le vase qui contient le liquide où flottent les aiguilles est placé au centre d’une bobine dont le
- (’) Comptes rendus, t. Cl, p. 947, 949.
- (*) La Lumière Electrique, t.XXIV, p. 588. (3) La Lumière Electrique, t. XL1I, p. 51. (1) Journal de Physique, t. X, p. 225.
- C) Journal de Physique, t. VIII, p. 32.
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- fil est traversé par un courant électrique tel qu’il repousse vers le centre du vase les aimants flotteurs.
- Ce mode de renversement de l’expérience donne lieu à un grand nombre de combinaisons nouvelles.
- Jusqu’ici nous ne nous sommes occupé que des phénomènes relatifs à l’électricité et au magnétisme; nous devrions, pour répondre au titre indiqué de notre sujet, parler des réciproques dans les autres parties de la physique : (pesanteur, chaleur, acoustique, optique), et dans les autres sciences physiques, comme la chimie, etc. Parmi les différents exemples que ces sciences nous offrent, nous nous bornerons à ceux qu’on rencontre dans l’étude de la pesanteur et de la chaleur.
- PESANTEUR
- Un corps léger flotte sur un liquide plus dense; mais l’inverse peut avoir lieu; on en connaît de nombreux exemples.
- Dans nos expériences sur Yadhérence des corps solides contre le fond et les parois des vases contenant un liquide plus dense que ces corps et ne les mouillant pas (f), nous avons cité diverses expériences qui montrent la facilité avec laquelle on fixe des corps solides sous le mercure, soit au fond, soit contre les parois du vase contenant le liquide. L’effet est surtout remarquable avec les corps présentant une certaine étendue et peu d’épaisseur. Ainsi, un disque d’ivoire, un morceau de papier ou d’étoffe, une feuille d’arbre, sont retenus au fond du liquide avec une grande énergie. L’effort nécessaire pour détacher une lame de verre de 10 à 12 centimètres carrés de surface équivaut, en certains cas, à un poids d’environ 2 kilogrammes, déduction faite de celui du liquide surnageant.
- On peut superposer alternativement et indistinctement des lames de métal, de verre, de bois, etc. 11 n’est même pas nécessaire que ces objets aient les mêmes dimensions.
- 11 n’est pas non plus indispensable que le corps offre une face plane, car le phénomène se produit aussi avec des anneaux à section circulaire, avec des fils métalliques placés horizontalement au
- Les résultats de ces expériences ont été communiqués au Congrès des sociétés savantes tenu à la Sorbonne en avril 1863. — Mémoires de l’Académie des sciences, lettres et arts d'Amiens, 1863.
- fond du vase, ou implantés dans le liquide, ne touchant ainsi le fond que par une ligne ou même par un point, s’ils sont recourbés en U et posés verticalement.
- L’expérience réussit également avec des fils de lin, de soie ou de coton, avec de la ouate, de la plume, etc.
- Lorsqu’on emploie des pointes ou des épingles à tête ronde, le phénomène offre quelque chose de pittoresque : on peut les planter, pour ainsi dire, dans le mercure, la tête touchant le fond du vase et la pointe dépassant le niveau du liquide. Alors on les voit se tenir verticales ou obliques et osciller, sans quitter le fond, quand on imprime au vase différents mouvements.
- Si sur le fond plat d’un vase on pose un disque de verre ou de marbre et qu’on verse du mercure de manière à former autour du disque un anneau complet, on constate que pour détacher ce disque il faut employer une force qui peut aller à 6 kilogrammes pour un disque de 6 à 8 centimètres carrés de surface. Tous ce s phénomènes s’expliquent non par l’adhérence, qui joue ici un très faible rôle, mais par la pression atmosphérique, en remarquant toutefois que c’est la capillarité qui provoque le phénomène.
- Réciproque du principe d’Archimède. — De l’expérience ordinaire faite pour démontrer le principe d’Archimède on conclut que « la poussée qu’éprouve le corps plongé est égale au poids d’un volume d’eau égal au sien ».
- Mais, comme le fait remarquer M. Jamin (*), « ce théorème n’exprime que la moitié des phénomènes qui se produisent pendant l’immersion. Non seulement le poids du corps diminue, mais celui de l’eau augmente, et ce qu’il perd elle le gagne.
- « Pour le montrer, nous renverserons l’expérience; nous suspendrons le même système (cylindre creux au-dessus du cylindre plein) à un support fixe, et nous équilibrerons sur la balance le vase où se fait l’immersion, nous le relèverons avec la crémaillère, et nous verrons augmenter son poids aussitôt que le noyau plongera. Pour rétablir l’équilibre on puisera de l’eau dans le vase (où est immergé le cylindre), on la versera dans le cylindre supérieur, et quand il sera plein le fléau sera redevenu horizontal (fig. 2).
- (') Jamin. Cours de physique de P Ecole polytechnique, t. F, p. 185.
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- « 11 résulte de là que si l’on pèse sur le même plateau un vase plein d’eau et un solide placé près de lui, on ne changera pas le poids en mettant le solide dans l’eau. Cela est évident et résulte de toutes les expériences; et, si l’on part de ce dernier fait comme principe, on est forcé de conclure que puisqu’un corps perd de son poids dans l’eau, l’eau gagne ce qu’il pet;d.
- « En appliquant ici le principe de l’action et de la réaction, on voit que si le corps plongé éprouve une poussée de bas en haut, l’eau doit subir une pression égale et contraire. Enfin, on peut donner de ce fait une autre explication : quand on plonge dans de l’eau suspendue dans la balance un
- %
- Fig. 2
- corps fixé à un appui, on produit le même effet que si l’on augmentait le volume de l’eau de celui que l’on déplace, et l’on doit augmenter le poids de celui de ce volume. »
- Indiquons encore un moyen simple de vérifier le principe d’Archimède par un renversement des dispositions expérimentales.
- Au lieu de plonger dans l’eau un cylindre et d'équilibrer par de l’eau versée dans un cylindre creux ayant le même volume que le cylindre plein on emploie un vase assez large pour donner passage au corps plongé et ayant une ouverture latérale étroite par laquelle s’écoule le liquide déplacé par le corps plongé (de forme quelconque). Cette eau, recueillie dans un vase mis sur le plateau de la balance à la place d’un autre vase de même tare, rétablit l’équilibre et démontre le principe (procédé de M. Boudréaux).
- Lors de l’établissement du système métrique, on est convenu de prendre pour unité de poids
- le gramme, poids d’un centimètre cube d’eau distillée prise à la température de son maximum de densité et pesée dans le vide à la latitude de Paris. Mais au lieu de peser l’eau contenue dans un cube de i centimètre de côté ou de i décimètre, opération trop délicate, on a renversé le problème et pesé successivement dans l’air et dans l’eau un corps de forme cylindrique, dont le volume extérieur a été mesuré avec les plus grands soins (i 1,27 de3); de la perte de poids de ce corps dans l’eau, on a conclu, d’après le principe d’Archimède, le poids du liquide déplacé sous le volume connu. En divisant ce poids (exprimé en livres, marcs, onces, gros et grains) par 11,27, on a trouvé, pour le poids de 1 décimètre cube ou 1 kilogramme, 18827,15 grains.
- Au lieu de plonger l’aréomètre gradué dans le liquide dont on cherche le poids spécifique ou le volume spécifique, on peut inversement mettre de ce liquide dans le tube volumétrique flottant dans l’eau pure jusqu’à ce que ce tube vienne affleurer le point de repère marqué sur l’instrument. Le nombre de divisions occupées par le liquide donnera en centimètres cubes et fractions de centimètre le volume et par suite le poids spécifique du liquide en expérience.
- Ce procédé s’emploie surtout lorsqu’on ne dispose que d’une petite quantité de ce liquide.
- Dans l’emploi des densimètres on compare les poids des corps sous le même volume. Quand on fait usage des voltmètres, on intervertit les termes de cette comparaison et l’on considère les volumes des corps sous le même poids. Tels sont les aréomètres à poids constant et à volume variable.
- « On arrive ainsi à établir un série de rapports exprimant les volumes de corps sous l’unité de poids. C’est ce qu’on appelle volumes spécifiques.
- « Les poids et les volumes spécifiques sont évidemment des quantités réciproques ; de sorte que l’on peut passer des unes aux autres par une simple opération de calcul qui consiste à diviser l’unité par le rapport connu. »
- Vidi, l’inventeur des anéroïdes, avait d’abord cherché à perfectionner Je baromètre à mercure, A ce sujet, il a signalé diverses dispositions ingénieuses, sinon pratiques, du baromètre à cuvette; l’une d’elles, véritable paradoxe hydrostatique, rentre dans les phénomènes inverses dont nous npus occupons, c’est celle que montre la figure 3 « A est le tube barométrique fixe, comme à l’or-
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- dinaire; B est la cuvette qui a cela de particulier que son milieu remonte à travers le mercure sous la forme d’une tige ou d’un tube fermé par le haut, en même temps qu’elle reste abandonnée librement à elle-même. Au premier coup d’œil, il semble extravagant d’admettre que cette cuvette puisse rester ainsi suspendue dans l’air quand le mercure du tube barométrique pèse sur elle. L’expérience montre cependant qu’en adoptant certaines proportions, on peut arriver à un équilibre stable, pour une pression atmosphérique entre des limites données, et que cette pression venant à s’accroître, la cuvette devra remonter en refoulant le mercure jusqu’à ce qu’elle arrive à un nouvel état d’équilibre. Ce mouvement de la cuvette et l’élévation du mercure dans le vide seront, à volonté, d’autant plus considérables qu’on aura fait plus mince la partie inférieure du tube barométrique qui s’immergedans le mercure t1)-» Comme application de la disposition précédente, Vidi a décrit la suivante,représentée parla figureq.
- « On y voit une première cloche fixée au bout d’une tige recourbée, et une autre cloche d’un diamètre plus petit, mais dont la partie inférieure se prolonge, relevée en dehors, de manière à former une auge circulaire sous les bords de la cloche fixe. On maintient la seconde cloche sous la première, on verse de 1 eau dans 1 auge circulaire, et l’on fait remonter cette eau dans la cloche fixe, en
- Fig- 3
- aspirant l’air par un robinet placé à la partie supérieure; on ferme ensuite le robinet. Si les dimensions et les poids des cloches ont été convenablement déterminés, on verra la seconde cloche se tenir flottante sous ce liquide. 11 est meme facile d’obtenir une force ascensionnelle suffisante pour qu’on puisse fixer, au sommet de la cloche mobile, une longue tige avec une boule de métal en contrepoids pour servir de lest à l’agpareil flottant. D’après l’exposé précédent, l’explication du paradoxe est facile (2). »
- Une application de l’appareil de Vidi a été pro-
- posée par M. Titus Armelini, comme le montre la figure 5.
- «Une cloche A est suspendue en haut d’une potence, et une cloche mobile B est retenue sous la première, flottant sous le mercure, après qu’on a aspiré l’air et fermé le robinet de la première cloche. Une tige C est fixée en dedans de la cloche mobile, et son extrémité inférieure est munie d’un piston P qui plonge dans une éprouvette E remplie de mercure.
- « Il est facile de comprendre que les changements de niveau du mercure dans l’éprouvette seront d'autant plus considérables que les diamètres de celle-ci et du piston différeront moins l’un de
- Fig. 4
- l’autre. Voilà donc un appareil barométrique d’une grande sensibilité, qui n’exige qu’un vide imparfait (1). »
- Réciprocité d’action des phénomènes capillaires et électriques, démontrée par des expériences simples de M. Lippmann. — Un tube capillaire en forme de siphon renversé communique avec un vase contenant du mercure; le niveau du liquide dans le tube sera plus bas que dans le vase; c’est le phénomène de la dépression. Au-dessus du tube capillaire, on adapte un tube en caoutchouc que l’on recourbe et qui vient aboutir dans l’eau acidulée surmontant une couche de mercure contenu dans un second vase assez large. Le tube en caoutchouc est lui-même plein d’eau acidulée. Au moyen de deux fils de platine aboutissant chacun dans le mercure des vases, on fait passer le courant d’un élément Daniell. Aussitôt le ménisque subit une dépression.
- (i) Vidi. Les Anéroïdes, p. 57. t*) Loc. cit., p. 58.
- Ç1) Les Mondes, t. 111, p. 99.
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- Si, inversement, on supprime la pile, qu’on mette les deux fils conducteurs en communication avec un galvanomètre et qu’on déplace le premier vase ou qu’on exerce sur le mercure une compression, on verra l'aiguille du galvanomètre déviée indiquant l’existence d’un courant résultant de la déformation du ménisque. C’est d’après ces effets, que M. Lippmann a construit son électromètre capillaire (J).
- CHALEUR.
- Nous rappellerons ici la jolie expérience de la dissection de la glace, phénomène inverse de la cristallisation.
- Un bloc de glace taillé en prisme rectangulaire est traversé par un faisceau de lumière électrique.
- Ce faisceau, dans ce trajet, perd peu de sa lumière, mais une portion de sa chaleur y est arrêtée et détruit l’édifice de glace, en renversant exactement l’ordre d’architecture.
- La force cristalline avait silencieusement et symétriquement élevé molécules sur molécules; le faisceau électrique les fait tomber silencieusement et symétriquement. Si, à l’aide d’une lentille placée en avant de la glace, on projette une image agrandie de la plaque de glace sur l’écran, on voit apparaître successivement des étoiles de glace qui se liquéfient; elles sont toutes à six rayons et ressemblent chacune à une belle fleur à six pétales. Cette démolition est l’opération inverse de celle qui produit la transformation de l’eau en glace.
- 11 suffit quelquefois de modifier les disposi-
- (') Journal de physique, t. 111, p. 41.
- tions d'une expérience ou d'en intervertir les éléments pour en obtenir un résultat plus précis. Nous trouvons un exemple de cette manière d’opérer dans la façon dont Despretz a su tirer parti d’une ancienne expérience de Hope, consistant dans l’observation de quatre thermomètres fixés à différentes hauteurs dans une éprouvette pleine d’eau exposée à l’air, par un froid vif, dans le but de déterminer la température du maximum de densité de l’eau. Despretz a imaginé de représenter la marche de ces thermomètres par des courbes dont les abscisses sont les temps, et les ordonnées les températures. Ces courbes offrent une première inflexion brusque et deviennent sensiblement horizontales (fig. 6) sans se confondre complètement, puis se coupent vers 40 et présentent une seconde inflexion brusq\ie au-dessous de 40. La moyenne de ces températures en ces points de rencontre et d’inflexion brusque
- Fig. 6
- fixe le point critique du maximum de densité de l’eau.
- On admet en calorimétrie que «quand un phénomène est accompagné d’une certaine absorption de chaleur, 1 e phénomène inverse, s’il est réalisable, dégage une quantité de chaleur égale. »
- Les mesures calorimétriques ne peuvent pas toujours être exécutées d’une manière directe; on est quelquefois obligé de comparer la chaleur dégagée dans le phénomène que l’on étudie, non à réchauffement d’une certaine masse d’eau, mais à tout autre phénomène calorifique (la fusion d’un certain poids de glace, par exemple), dont la valeur en calories a fait l’objet d’une détermination préliminaire. La combinaison des résultats des deux expériences équivaudra à la comparaison directe que l’on n’a pu effectuer (’j.
- On sait que les pouvoirs émissif et absorbant de la chaleur sont réciproques, principe établi par diverses expériences.
- (U Cours de physique, y édit., par Jamin et Bouty, t. Il, 2" fascicule, p. i et 3.
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- Injecteur Giffard. — Pour introduire de l'eau dans la chaudière d’une machine à vapeur, pendant la marche, on se sert d’une pompe dite alimentaire qui va puiser cette eau dans un réservoir et la pousse dans la chaudière, mais en empruntant à la machine motrice une partie de sa force (3 à 4 0/0). M. Giffard a imaginé et réalisé avec plein succès un appareil injecteur complètement indépendant de la machine et permettant de faire entrer de l’eau dans la chaudière, pendant le repos ou pendant la marche, sous l’action même de la vapeur qui se trouve dans la chaudière à une pression quelconque.
- Sans nous arrêter à décrire l’appareil bien connu, nous faisons seulement remarquer qu’il présente un mode de réversibilité qui, de prime abord, semble paradoxal et qui s’explique néanmoins par le jeu des pièces dont se compose l’ingénieux appareil.
- M. Grove avait remarqué que le fer abandonné au refroidissement à partir du rouge ne fait pas un retrait régulier et qu’il présente, vers le rouge sombre, un retrait brusquement interrompu par un allongement momentané.
- M. Barrett démontra que ce phénomène était réversible, c’est-à-dire que la dilatation au rouge sombre était accompagnée d’un fort dégagement de chaleur, phénomène auquel il a donné le nom de récalescence, parce que la température se relevait spontanément d'une façon très appréciable à l’œil.
- Cette température de récalescence correspond, comme l’a montré M. Nouel, à la transformation du carbone de trempe en carbone de recuit (1).
- En résumé, on rencontre des exemples à’inversion, de réciprocité, de réversibilité dans toutes les branches expérimentales.
- Les lois de réciprocité, de réversibilité s’appliquent aux forces naturelles comme aux phénomènes. Avec de la chaleur, on engendre de l’électricité, du magnétisme, de la lumière, des actions chimiques. Réciproquement, avec de l’électricité on produit de la chaleur.
- Aux exemples que nous avons cités, nous aurions pu en ajouter beaucoup d’autres. Mais nous nous sommes contenté de faire un choix parmi eux pour ne pas donner trop d’étendue à notre exposé. 11 nous a semblé que ces exemples suffisaient pour le but que nous'nous étions proposé,
- à savoir : Mettre en évidence les ressources variées qu’offre aux investigateurs la méthode expérimentale, grand levier de la science moderne.
- G. Decharme.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur les étincelles dans la préparation de l’acide carbonique solide, par M. Haussknecht.
- M. Haussknecht vient d’attirer l’attention (I), sur les phénomènes électriques qui accompagnent la préparation de l’acide carbonique solide, obtenu comme on sait, par la détente de l’acide carbonique liquide. Tous ceux qui ont manié cet acide très répandu aujourd’hui dans les laboratoires connaissent les étincelles qui se produisent par le frottement des gouttelettes d’acide carbonique liquide entraînées par du gaz à une pression d’une centaine d’atmosphères, sur les parois du récipient dans lequel se forme la neige carbonique.
- M. Haussknecht a employé comme récipient un sac en toile à voile de deux litres de capacité. Pendant l’emplissage, l’intérieur du sac s’illumine d’une effluve violet verdâtre, en même tempsque la surface extérieure est hérissée d’aigrettes qui sortent par les pores et qui mesurent jusqu’à 20 centimètres de largeur. Si l’on approche la main du sac, on en tire de très fortes étincelles.
- Dans les fabriques d’acide carbonique liquide, on remarque des dégagements électriques analogues partout où les appareils présentent de légères fuites.
- Un fait des plus singuliers, constaté par M. Haussknecht, et qui rappelle les caprices de marche de l’antique machine d’Armstrong à vapeur, c’est que l’acide carbonique doit, pour dégager de l’électricité, être bien exempt d’air, autrement l’expérience ne réussit pas. L’auteur ne donne aucune raison de ce phénomène intéressant.
- A. R.
- Manœuvre électrique des aiguillages à contrepoids, système Hillairet (1891).
- Dans un très grand nombre de cas les tiges des
- (!) La Lumière Electrique, t. XXXV, p. 313.
- (V Bericbte dcr deutsch. Gesells. t. XXIV.
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- aiguilles c (fig. i) des voies de chemins de fer sont manœuvrées par des leviers A, pourvus de contrepoids D, tournant autour du levier de manière à venir de D en D2 quand le levier passe
- de Ai en Aj, et à parachever et assurer ainsi par leur balourd la manœuvre de l'aiguille.
- M. Hillairet a proposé de remplacer l’action du contrepoids D par celle d’une dynamo D2 (fig. 2)
- Fig. 1 et 2. — Manœuvre à plateau.
- Fig. 3. — Manœuvre à glissière.
- roulant par son pignon F sur un plateau solidaire du îevier d’aiguillage pivoté en O. Le courant passe à la dynamo, par les balais Mj M2 et les collecteurs Li L2, au travers d’un ampèremètre qui interrompt automatiquement le courant dès
- que son aiguille baisse par la diminution que subit l’intensité du courant du fait de l’accroissement de vitesse de la dynamo aussitôt qu’elle descend sur son plateau incliné par elle dans le sens de la manœuvre.
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- Lorsqu’on veut manœuvrer à la main, parle levier E, on commence par déclencher la roue F du plateau aü moyen de l’embrayage 1. On peut aussi comme l’indique la figure 3 remplacer le plateau par une glissière Y, sur laquelle la dynamo se remorque par une vis, en interrompant automatiquement son courant aux fonds de courses.
- Commutateur rapide Mïx et Genest (1890).
- Ce commutateur est disposé de manière à ouvrir et fermer rapidement le circuit quelle que
- Coupe verticale a, b et plan
- soit la lenteur avec laquelle on tourne la clef A. Cette clef entraîne dans son mouvement le disque K et l’axe excentré ^ de la plaque de contact c. A partir d'une certaine rotation de A dans le sens de la flèche (fig.3) la dent N du disque K entraîne par son talon T le secteur M, dont l’un des ressorts F se comprime sur le boulon S de la plaque de contact C, actuellement immobilisée par la butée de son talon O sur la dent fixe V de la boîte G.
- Mais, la rotation de A continuant, l’excentricité du tourillon { repousse la plaque C vers la droite de façon à dégager, comme en figure 4, O de V; le ressort F comprimé fait alors vivement pivoter la plaque C autour de de manière à fermer le
- circuit par l’insertion du talon LJ de la plaque C dans la fourche du ressort B. Le circuit est en effet alors fermé par la borne W, la vis L, le ressort B, le talon U, la plaque de contact C et la borne D. La rupture du circuit s’opère de même
- Fig. 3, 4 et 5. — Détail d’un déclenchement.
- par la détente de l’autre ressort F lorsqu’on tourne la clef A en sens contraire de la flèche (fig. 3, 4 et 5)-
- Electrothermograplie Gooch et White (1890).
- Le principe de cet appareil est très ingénieux. Ainsi que l'indique le schéma des circuits
- '%
- Il ----------------A
- 1 * \ \
- ÊLjri
- >„ \ go tut i //
- Fig. i. — Gooch et White. Electrothermographe.
- (fig. 1), le courant d’une pile B s’en va, par b, se diviser entre deux hélices métalliques Q C2, de métaux dont la résistance augmente le plus diffé-
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- 2ÔO
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- remment possible avec la température, puis revient, parc^, les résistances RiR2, le fil va et le contact glissant s, après s'être dérivé par wxgx %v2g9-, sur le galvanomètre G. La position où il faut ame-
- ner s sur va pour ramener l’aiguille N de G au zéro indique, à une échelle graduée par expérience, la différence entre les températures de et de C2.
- Fig. 2. — Electrothermographe Gooch et White.
- Le thermographe déplace automatiquement le contact s sur va, de manière à ramener sans cesse l’aiguille N au zéro, et il enregistre les déplacements de s, ou les variations correspondantes de la température, sur un tambour D (fig. 2), conduit par un mouvement d’horlogerie A. A cet effet, un second mouvement d’horlogerie H fait tourner un manchon à deux roues dentées/, qui entraîne dans un sens ou dans l’autre la vis F, fait monter ou descendre le contacts et son traceurT, suivant que l’armaturee, attirée par l’un ou l’autre des électros Ej ou E2, met en prise avec le pignon de F l’une ou l’autre des roues de/.
- Les électros Ei et E2 sont excités, l'un ou l’autre, par le courant d’une deuxième pile L (fig. 1), sui-vant que l’aiguille N de G ferme le circuit s'sz de L sur n' ou sur m'2) et cette fermeture a lieu parce que le mouvement d’horlogerie H (fig. 2), abaisse à des intervalles réguliers, par b K, l’ai-
- guille N sur celui des contacts nx ou n2 qu’elle surplombe en ce moment.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la théorie du champ magnétique tournant de Ferraris, par M. J. Sahulka (,').
- Moment de rotation et travail produit.
- Premier cas. — On peut négliger la self-induction de l’armature.
- L’armature est le siège d’un champ tournant (') La Lumière Electrique du 31 octobre 1891, p. 2,55.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 281
- résultant R dont nous avons trouvé l’intensité à l’aide de l’équation (12); elle est parcourue par un courant résultant constant L, circulant dans une spire fictive ayant la même direction que le champ tournant R; l’intensité de ce courant 1,. a été donnée par l’équation (14). Nous avions trouvé :
- R = -“ lr--=k=.
- VI + k* V' + k*
- La spire fictive tend à se mettre perpendiculairement à la direction du champ ; on obtient ainsi un nouveau champ tournant constant qui tourne dans la même direction que le champ primitif. La valeur D du moment de rotation s'obtient en multipliant l’intensité du champ par l’intensité du courant et par la surface enveloppée par ce courant; en exprimant le’tout en mesure absolue on obtient ainsi :
- travail L aurait sa valeur maxima lorsque n' =
- c’est-à-dire lorsque la vitesse de rotation de l’armature est la moitié de celle du champ. En tenant compte de la variation de h, ce maximum a lieu pour une vitesse de rotation un peu plus grande de l’armature. M. Ferraris a déjà fait remarquer que le travail produit est proportionnel au carré de l’intensité 1 du courant et à la différence de vitesses angulaires n— n' et que ce travail est théoriquement maximum lorsque la vitessé de rotation du cylindre est la moitié de celle du champ.
- Deuxième cas. — On tient compte de la self-induction de l’armature.
- 11 existe dans l’armature le champ résultant R donné par l’équatiori (21) et le courant constant résultant I,. (équation 23).
- Le plan de l’enroulement fictif dans lequel circule cette intensité 1,. fait avec R un angle y, quan-
- H est l’intensité du champ que les courants alternatifs cherchent à engendrer ; I0 et h ont les valeurs indiquées par les équations (8) et (9); en substituant ces valeurs, on obtient :
- D =
- ni n (n — il') f2 H2 w ( 1 4- k‘‘)
- (25)
- L’intensité du champ H est directement proportionnelle au nombre m de tours que contient l'enroulement fermé sur lui-même, au carré de la surface f de spires, au carré de l’amplitude 1 des courants alternatifs, directement proportionnelle à la différence n — n' des vitesses angulaires du champ tournant et de l’armature, et inversement proportionnelle à la résistance d’une spire ; ce mouvement dépend en outre d’un facteur k qui est proportionnel à la différence des vitesses angulaires et qui dépend des résistances magnétiques.
- L’armature faisant dans l’unité de temps n' révolutions, il s’ensuit que le travail 1 fourni dans l’unité de temps est :
- L
- it n' D =
- 3 it2 mit' (u— u') f* H2 w(i + k-)
- (2b)
- tités qui sont déterminées par les équations (15) et (17). Le moment de rotation D qui tend à entraîner l’armature dans le même sens que le champ tournant a pour expression :
- D=RI f y - w 71 {n — *n/Mn‘cosyw' r~ w'% -f k'1 u'2 + 2 kww' sin y"
- Le travail correspondant s’obtient en multipliant cette expression par 24//.
- Différence de potentiel des deux courants alternatifs lx et /2.
- Supposons que l’armature tourne à vide et, par suite, synchroniquement avec le champ ; dans ces conditions l’intensité du champ tournant qui se trouve dans l’armature sera H. Désignons par A la self-induction de chacune des deux bobines I, et 12 qui sont égales entre elles, et par p la résistance d’une de ces bobines. La résistance apparente p' est donnée par la formule
- (2S)
- Si l’on fait abstraction de la variation de h le
- p' = v^P* + 4 u* La
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La différence de phase <j> entre la force électromotrice et le courant qui en résulte est donnée par la formule
- . , 2 7t 11 L . .
- tang A =-------. (29)
- P
- Les courants qui prennent naissance dans les bobines sont donnés par les expressions:
- • Il = I sin a,
- 12 = I cos a.
- tromotrice correspondant au temps t = o (fig. 2), considérons deux bobines 111 et IV identiques à 1 et 11 et situées de façon que le plan de 111 coïncide avec R et que le plan de IV soit perpendiculaire à R. 11 est facile d’évaluer la force électromotrice opposée A que le champ R crée dans les bobines 111 et IV.
- Comme le champ tournant H fait naître dans les bobines 1 et 11 des forces contre-électromotrices lj et 12, il suffit de poser:
- Les forces électromotrices maxima Et E2 sont le produit de l’intensité 1 par la résistance apparente p' ; la force électromotrice a sur la résistance une avance de phase égale à <{/.
- On a donc :
- Ei = I p' sin (a + <p) Es == I p' cos (a + ^).
- 0°)
- D’après la figure 2 on peut décomposer cette expression en deux termes et écrire:
- p' cos ’J' = p, p' sin ip = 2 7t n L.
- Ce qui donne :
- E, = I p sin a + I 2 % n L sin (a + 90“) E2 = I p cos a + I 2 7t m L cos (a + 90')
- <3"
- Le champ R crée dans 111 une force contre-électromotrice égale à A sin (a -|- 90°), dans IV une autre égale à — A cos (a-j-900). En décomposant ces forces électromotrices suivant la direction 1 et
- 11, on trouve pour les bobines 1 et II les valeurs respectives.
- Les forces électromotrices Ei et E2 se composent de deux parties. Les termes lp sin a, Ir cos a fournissent l’intensité des courants, les seconds termes étant destinés à vaincre la force électromotrice de self-induction engendrée par le champ tournant H.
- On peut donc admettre que le champ tournant H fait naître dans la bobine 1 une force électromotrice opposée
- I=Asin (a+90°, cose—Acos(a+90°)cos (90°+$) = — Acos (oc—e) 11 = — Asin(a+90°)cos(90l>—eAcos(a-t-90') cose = +Asin(a—e).
- Les forces électromotrices qui doivent exister dans les bobines I et 11 sont par conséquent
- Ei = I p sin a + A cos ia — e)
- 03).
- E2 = I p cos a — A sin (a — s).
- — 1. 2 n L sin (a + 90’), et dans la bobine 11 une autre,
- — I. 2 n il Lcos (a +90°).
- Lorsque l’armature fournit du travail, ce n’est pas le champ tournant H, mais le champ résultant R, suivant l’autre avec un retard d’un angle e, qu’il faut considérer. Pour trouver la force élec-
- A est l’amplitude de la force contre-électromotrice due au champ tournant lorsque le moteur fournit du travail. Lorsque le moteur n’est pas chargé et que par suite il tourne synchroniquement avec le champ, l’amplitude de la force contre-électromotrice est, d’après l’équation (30), égale à 1. 2-kh L. La valeur de A est donc diminuée dans le rapport de R à H. La force contre-électromotrice opposée a par conséquent sa valeur maxima lorsque le moteur tourne à vide, et diminue lorsque le moteur fournit du travail.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ?S3
- . En composant les deux termes des expressions E, et E2 en une fonction périodique simple, on obtient les formules
- considérons, l'énergie électrique dépensée dans les bobines 1 et II a la même valeur. La force électromotrice maxima est, d’après la formule^),
- avec
- „ I p + A sin e . ,
- Ei —‘ —-----—------- si il (a + y),
- cos y *•
- _ I p + A sin e . , ,
- Eo =--------------cos (a 4- y)
- cos 7 *
- tang y
- A cos e
- I p A sin s'
- (34)
- (35)
- I I o + A sin e
- cos y ' ’ '
- L’intensité du courant est 1 et la différence de phase égale à (équation 35). On obtient do'nc pour l'énergie absorbée dans l’unité du temps,-l’expression
- Q = I2 p 4- I A sin e.
- Si on néglige la self-induction de l'armature, on trouve R et s par les équations ( 12) et ( 13) ; si, au contraire, on tient compte de la self-induction il faut se servir des équations (21) et (22).
- On peut encore calculer le coefficient de self-induction L dans ce cas particulier. Si, par exemple, les spirales 1 et II enveloppent exactement l’armature, toutes les lignes de force provenant des courants L et 12 traverseront l’armature. Le courant 1 qui traverse une spire engendre le champ H et par conséquent en tout f H lignes de force.
- Un courant de un ampère engendrerait y lignes
- de force et l’unité absolue du courant
- io/'H
- 1
- lignes.
- Si. l’intensité du courant varie dans une spire d’une unité absolue, le nombre de lignes de force
- , 10/H
- qui traversent cette spire variera de —-j—•
- Lorsqu’il y a N tours sur la bobine, on aura une force électromotrice donnée par la formule
- . 10/HN 7HN , . .
- L= -----j--= quadrants. (36)
- Cette expression donne en même temps le coefficient de self-induction.
- Calcul de l’énergie électrique dépensée.
- Lorsqu’une force électromotrice périodique agit sur un circuit et y fait naître un courant alternatif ayant une certaine différence de phase avec elle, on obtient l’énergie dépensée dans l’unité du temps en faisant le produit de la force électromotrice maxima, de l’intensité et du cosinus de la différence de phase. Dans le cas que nous
- En substituant pour A sa valeur tirée de l’équation (32), on a
- Q = I2p 4- Ia 2 ic m L sin s (37)
- Comme on le voit, le travail absorbé est toujours supérieur à I2 p.
- Lorsque l’armature ne fournit pas de travail et tourne synchroniquement avec le champ, on'obtiendra la force électromotrice,. dont le maxima est I p’, par l’équation (30) ; l’intensité du courant est alors I et la différence de phase <f, ce qui donne pour le travail absorbé
- I2 p cos 4 = I2 p;
- c’est ce qu’on aurait encore pu déduire de l’équation (37) en faisant s = o. La quantité de travail fourni par l’armature est donc dans l’unité de temps :
- Q’ = I2 pp 2 7t n L.sin e. (38)
- Les formules que nous avons trouvées s’appliquent au cas où le champ magnétique engendré par les courants alternatifs Let V2 est homogène.
- Comme je le montrerai dans une prochaine communication, il n’y a dans les moteurs à deux courants alternatifs à champ magnétique simple qu’une partie des lignes de force magnétiques qui créent un champ magnétique tournant actif. Aussi les conditions de fonctionnement de ces moteurs ne peuvent pas être très favorables.
- On peut encore établir les formules en supposant que les différences de potentiel EjE2 restent constantes. Les intensités maxima L 12 des courants ainsi que la différence de phase dépendent
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- alors du travail fourni par le moteur: on déduit les formules correspondant à ces conditions de celles que nous venons d’établir.
- Cas où la différence de potentiel est maintenue
- constante.
- Les différences de potentiel que les courants L et I2 font naître dans les bobines 1 et 11 ont pour expression
- E, = E sin <p
- „ „ (39)
- E2 = H COS <p
- l’enroulement fermé sur lui-même. Le plan de l’enroulement fictif dans lequel circule le courant 1,. fait avec h un angle y complètement déterminé d’après les équations (15) et (17). On connaît par suite aussi l’angle e (22) que le champ résultant R fait avec le champ tournant H dû aux courants alternatifs L et 12. L’amplitude A de la force électromotrice opposée que le champ tournant résultant fait naître dans les spiree 1 et II est donnée par l’équation (32) :
- , R I 2 it u L
- A=------H---’
- L’amplitude est supposée être indépendante du travail fourni par le travail, 9 varie avec le temps et est égalà2it«/. Supposons que l'armature fasse n' révolutions par seconde. D’après l’équation (34) les courants Ijet 12 qui circulent dans les bobines 1 et 11 auront, par rapport aux forces électromotrices E4 et E2, une différence de phase /, et on aura
- En tenant compte de (21), on obtient ainsi :
- A =
- I 2 7U H L
- v/'Kï)'
- , h iv .
- -1- 2 — sin y
- :=P L
- (4V
- La quantité désignée parp est connue; en tenant compte de (22), on peut encore écrire
- 11 = I sin (ç — x)>
- 12 = I cos (9 — y).
- (40)
- P =
- 2 n h L w' sin e h w cos y
- (43)
- 11 faut déterminer ici l’amplitude 1 et la différence de phase /.
- Nous tiendrons compte du coefficient de self-induction X d’une spire de l’armature.
- En posant 9— /=«, on obtient les équations (1) du commencement de cette étude. Comme l’intensité inconnue 1 est proportionnelle au champ correspondant H, on aura
- H = c I (41)
- Le facteur de proportionnalité c correspond à l’intensité du champ pour le courant égal à l’unité; ce facteur est connu lorsqu’on connaît la résistance magnétique. Le facteur h de l’équation (9) est indépendant de 1, puisque H et H' sont tous les deux proportionnels à cette quantité 1 ; il ne dépend que des résistances magnétiques, de la différence n — n', du nombre des révolutions du champ et de l'armature, et du nombre de tours m de l’enroulement fermé sur lui-même; on peut donc considérer ce facteur h comme une quantité connue. Avec un nombre de révolutions n' de l’armature, on aura un champ tournant résultant R (21) et un courant résultant constant I,. (23), que développent le courant d’induction dans
- La différence de phase / entre les forces électromotrices E, et E2 et le courant 14 et 12 est donné par l’équation (33).
- tang -/
- À cas ê I p -J- A sm e '
- En substituant pour A sa valeur p 1, on trouve
- ê
- tang y
- p + fi sin e p cos e
- (44)
- Cette formule permet de calculer/ ; des amplitudes des forces électromotrices Et et E2 sont données par l’expression (34) :
- I p + A sin e cos -/ .
- En tenant compte de (33), on peut la remplacer par
- H cos e sm y
- Cette expression doit être égale à l’amplitude constante E, ce qui donne
- E = ^ 1 cos £. sm y
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- On obtient ainsi pour l’amplitude des courants alternatifs qui circulent, dans les bobines 1 et II l’expression
- E sin y p cos e'
- (45)
- A l’aide de cette expression on peut calculer le moment de rotation et le travail absorbé (!).
- C. B.
- Sur les écrans électrostatiques formés par des grillages de iils parallèles, de fils enlacés et par des plaques perforées, par sir W. Thomson (2).
- Maxwell, dans son Traité d’électricité, a étudié le cas d’un écran formé par lin grillage de fils conducteurs parallèles (art. 203-205, pages 365 à 370 de la traduction française). Son analyse, absolument rigoureuse pour des fils d’épaisseur infiniment petite, présente quelques inexactitudes dans le cas où les fils sont des cylindres circulaires de rayon fini. Maxwell suppose en effet que l’on peut alors confondre la surface du fil avec une des surfaces équipotentielles obtenues avec un grillage de fils infiniment minces. Cette hypothèse, légitime quand le rayon c d’un fil est très petit par rapport à l’écartement a des fils du grillage, ne peut conduire qu’à des résultats tout à fait erronés quand il en est autrement. Par suite, en faisant c — -, on doit arriver à un résultat évidem-2
- ment faux; c’est d’ailleurs ce que Maxwell reconnaît sans en chercher la cause (voir les deux dernières lignes de la page 369 de la traduction française).
- Dans son mémoire, sir W. Thomson montre que toute inexactitude disparaît si l’on ne suppose pas que la surface cylindrique des fils est
- circulaire, et qu’alors le cas où c — | conduit à
- des conclusions intéressantes. Il étend ensuite les résultats obtenus au cas de plusieurs grillages entrecroisés et à celui de plaques perforées. Exposons les principaux points de ce travail, qui peuvent trouver de nombreuses applications toutes les fois qùe les nécessités expérimentales obligent
- (*) M. Ferraris avait déjà indiqué en 1885 les expériences sur le champ magnétique tournant.
- (3) Proccediugs of the Royal Society, q avril 1891.
- à substituer un grillage ou une feuille perforée à un écran métallique continu.
- Une ligne conductrice possédant une charge p a par unité de longueur exerce sur l’unité de quantité d’électricité située à une distance r une force qui, par raison de symétrie, est perpendiculaire à
- la ligne et dont la valeur, facile à calculer, est^-^.
- r
- Considérons un grillage plan formé d’une infinité de telles lignes parallèles et distantes de a, et prenons pour axè des x une droite perpendiculaire à toutes ces lignes et pour axe des % une perpendiculaire au plan du grillage. La composante suivant l’axe des % de la force exercée par le grillage sur l’unité de charge placée au point de coordonnées x et ^ est
- z=2 p a t y---î—---
- Y '^()t — na)À + f2’
- où n prend toutes les valeurs entières depuis — co jusqu’à -f-00. En effectuant cette sommation par la méthode de Fourier on trouve
- où
- Z = 2 il
- P-
- c
- ”i{
- m z
- c. x —
- — m 7 e x
- 2 m c os m x -f- e
- — '«{J
- 111
- 2 n a
- Par conséquent, on a pour le potentiel au point considéré
- V = — f Z dï = p a log ---------î---------- q- const.
- Cette expression montre que le potentiel a la même, valeur en deux points symétriques par rapport au plan du grillage. Si nous faisons % =± D, D étant très grand par rapport à a, le trinôme emz 2 cos mx -J- e~mz a pour valeur approchée emD et le premier terme de V sc réduit à — p a m D. Par conséquent, si nous voulons que le potentiel s’annule sur deux plans B parallèles au grillage et situés à une très grande distance D de part et d’autre de celui-ci, nous devons prendre
- V = 0 a ( log —------1--------- 4- ni D 1 ro
- • ^ » <!»<=— 2 cos lll-X + e- <«= ^ J K '
- Cette expression montre qu’une surface équi-potentielle est formée ou bien d’une infinité de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- surfaces cylindriques fermées entourant respectivement chacune des lignes électrisées et symétriques par rapport au plan des xy, ou bien de deux nappes cylindriques ondulées et indéfinies également symétriques par rapport à ce plan. Par conséquent, si nous remplissons de matière conductrice l’espace limité par une surface équipoten-tielle, nous obtenons un conducteur, que pour abréger nous appellerons 1, et qui est formé d’une infinité de barres parallèles ou bien d’une plaque indéfinie d’épaisseur variable dont les deux faces sont symétriques par rapport au plan des xy.
- Considérons donc le cas où le conducteur 1 est formé d’une infinité de barres. Les lignes du grillage primitif étant distantes de a, l’épaisseur 2C de chacune de ces barres doit être plus petite que a. La valeur du potentiel sur leur surface s’obtient donc en faisant % = o et x = c dans l’expression
- (i), avec la condition c < on trouve pour cette
- valeur :
- La capacité du grillage situé entre les plans B est donc, dans ces conditions, égale à celle d’une feuille métallique continue A se confondant avec le plan de symétrie de ce grillage. Pour des valeurs de la demi-épaisseur des barres plus petites
- que g la capacité du grillage est moindre que celle de la feuille A; pour des valeurs plus grandes que a elle est au contraire supérieure à la capacité de A.
- Lorsque c — le conducteur 1 n’est plus un grillage; c’est une plaque cannelée ayant une épaisseur maxima aux points x — o, x — ± a, x — ±2 a..., et une épaisseur nulle au milieu de la distance séparant deux maxima. La capacité de ce
- conducteur, que l’on obtient en faisant c = - dans
- 2
- (3), est
- C° = 21t(D-^log4) =
- Si nous supposons ces barres chargées d’une quantité d’électricité égale à celle qui se trouvait sur les lignes du grillage primitif et si nous admettons que les plans B sont respectivement formés d’une feuille métallique possédant sur la face en
- regard de l une charge £ par unité de surface, l’expression (i) s’appliquera pour tout point situé entre l et les plans B. Or la charge de l rapportée
- à l'unité de surface du plan des x y est c’est-à-
- dire p. Par conséquent, la capacité du grillage l par unité de surface, comptée dans les mêmes
- conditions, est rf ou
- c’est la capacité d’une plaque d’épaisseur 0,44 a dont les faces planes parallèles au plan de symétrie du conducteur l, sont à une distance de 0,22*7. de part et d'autre de ce conducteur.
- Nous venons de considérer le cas d’un grillage isolé et électrisé placé au milieu de la distance séparant deux plans maintenus au potentiel zéro.. Examinons maintenant le cas où un grillage électrisé est placé dans un champ électrique uniforme d’intensité 2irp ou p am. Nous avons alors
- C>nz — e — ni z
- Z = 2 71 p----------------------4- p a III, (4)
- r emz — 2 COS III X + C~ mz ' ^ ’
- et l’expression du potentiel devient
- C0 -
- •«(£: l°g--------+d)
- 4 siri2 — '
- (3>
- Cette capacité dépend de c. Pour c — ~ la quantité soumise au signe logarithmique devient 1 et par conséquent C0 se réduit à
- c0
- I
- Tl D *
- 9 (f, *) - P * (log ——^~ - »h) . (5)
- Les surfaces équipotentielles correspondant à cette expression (qui sont représentées par la planche Xlll du Traité de Maxwell) sont ou bien des surfaces cylindriques fermées entourant respectivement chacune des lignes électrisées constituant le grillage primitif, ou bien des nappes cylindriques s’étendant à l’infini. Si nous remplissons de matière conductrice l’espace limité par les
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- surfaces du premier genre nous obtenons un grillage de barres parallèles. En désignant encore par 2c l’épaisseur de chaque barre, comptée suivant l’axe des x, nous avons la valeur du potentiel sur leur surface en faisant % = 0 et x = c dans l’expression (5), ce qui donne
- <P (o, Cl— p a log--——. '
- 4 sir*2 — a
- Si nous supposons les barres chargées d’une quantité d’électricité égale à celle qui se trouvait sur les lignes du grillage primitif et le champ uniforme produit par une couche électrique de densité p placée sur un plan B situé à une très grande distance = b) des barres, les surfaces équipo-tentielles du système sont encore données par l’expression (5). Le potentiêl de ce plan est donc approximativement
- (f{jb,x) = — p a X 2 m b = — 4 n p b,
- et la différence de potentiel entre ce plan et le grillage est
- V (0, c) — if (b, x) — 4 n p ( b + ~ log -—' \
- V 4Sln ~t)
- La capacité du grillage par unité de surface cofhptée suivant le plan des xy est, par conséquent,
- «P (O, c) — <? (b, x)
- / b + l°g ---1-\
- \ 4sm~r)
- c’est-à-dire celle d’une plaque d’épaisseur dont les faces planes sont situées
- 2tt
- log
- I
- 4 sim
- à égale distance du plan des xy et qui est placée au milieu de l’intervalle de deux plans B possédant une charge 5 par unité de surface.
- Quant aux valeurs du champ de part et d’autre du grillage, il est facile de voir, d’après (4), que l’on a Z = 4 it p pour { ^ -f 00 et Z = 0 pour l — —00. Le grillage constitue donc un écran parfait pour les points situés à une très grande distance du côté des % négatifs.
- Si dans l’expression (5) nous remplaçons mç par n%, nous obtenons le potentiel d’un système
- formé d’un grillage de lignes électrisées parallèles et de conducteurs électrisés tels qu’à une très grande distance du grillage le champ a pour valeur 5 (m -}-n) du côté des % positifs et 5 (m — n) du côté des \ négatifs. Le premier cas examiné précédemment correspond à n — o, le second à n = m.
- En posant
- _
- e p a = C
- l’équation des surfaces équipotentielles peut s’écrire
- — 2 cos m x + emz-\- ermz=C c~nz,
- et il est alors facile de développer chacun de ces termes par rapport aux puissances croissantes de x et Les valeurs de ces variables qui correspondit aux surfaces très voisines des lignes électrisées du grillage primitif sont assez petites par rapport à a pour que l’on puisse négliger les puissances de mx, m% et n% supérieures à la seconde et on a pour l’équation approchée de ces surfaces
- /Z + - nr2 \
- X* + ( -----—----) = r2 ( 1 + - n2 r2] où /•* =
- ' 4 /
- m—2 C.
- On voit que leurs sections par le plan des x% sont en général des ellipses dont le grand diamètre est perpendiculaire au plan des fils du gril-
- fl T
- lage et dont l’excentricité est -p; ces ellipses de-
- V*
- viennent des cercles quand n = o.
- 11 résulte de là que les résultats que nous avons trouvés dans le premier cas considéré sont encore applicables quand les barres, au lieu d’avoir pour sections les lignes équipotentielles du plan x%, sont circulaires et de petit diamètre par rapport à a ; dans le second cas, les barres, quand elles sont petites, peuvent être elliptiques, mais non circulaires comme le suppose Maxwell.
- 11 est facile d’étendre les considérations qui précèdent au cas de plusieurs grillages de barres parallèles ayant des directions différentes.
- 11 suffit en effet de trouver l’expression du potentiel pour l’ensemble des grillages, et cette expression s’obtient en additionnant les potentiels
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- 288
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de chacun d’eux considérés isolément. Ainsi, lorsqu’on a deux grillages chargés d’une même
- quantité d'électricité ^ par unité de longueur,
- situés dans un même plan et se coupant rectan-gulairement de telle sorte que le plan soit divisé en carrés égaux, le potentiel est donné par l’expression
- V —-p«[jog — 2 cos mx ^emz— 2 cosmy + e—™*)
- + 2 m D J,
- si on veut que ce potentiel s’annule sur deux plans situés à une très grande distance D de part et d’autre du grillage. On trouverait tout aussi facilement l’expression du potentiel dans le cas où le grillage est placé dans un champ primitivement uniforme. La discussion de ces expressions conduit à plusieurs conclusions offrant un certain intérêt pratique. Mais nous estimons que les considérations exposées précédemment pour les grillages simples guideront suffisamment le lecteur dans cette discussion pour que nous puissions passer outre et suivre l’auteur dans son étude des plaques perforées.
- Désignons par S la plaque perforée, dont nous supposerons l’épaisseur très petite par rapport aux diamètres des trous dont elle est percée et par rapport au rayon de courbure. Nous appellerons densité électrique en un point de cette plaque la quantité d’électricité qui charge une petite surface entourant ce point rapportée à l’unité secondaire d’une surface continue passant par le milieu de l’épaisseur de la plaque (ainsi que nous l’avons fait d’ailleurs dans le cas d’un grillage), et pour abréger nous appellerons surface moyenne cette surface continue.
- Plaçons S dans un champ électrique dont le potentiel aux points occupés par S a une valeur connue V et admettons qu’on connaisse la valeur K du potentiel de S dû à la distribution électrique qui se produit sur cette plaque quand elle est soustraite à toute influence extérieure. Désignons par <p le potentiel qui serait produit en un point (x,y,f) de S par la charge de cette plaque étendue sur la surface moyenne avec une densité électrique p, cette densité étant définie comme on vient de le dire. Nous pouvons exprimer le potentiel produit en ce point par la distribution réelle que prend la
- plaque S quand elle est soumise à l’influence du champ, par tp + p/p, p. étant un coefficient dont nous allons voir la signification ; nous avons donc pour l’équation d’équilibre
- ç + |X p = K — V. .(6)
- Dans le cas où la plaque S n’est soumise à l’influence d’aucun autre conducteur électrisé, V est nul et l’équation précédente devient
- 9 + p. p = K. (7)
- Pour avoir la signification de p., considérons autour d’un point (x,y, de la surface de S une aire A dont les bords sont à une distance de (x,y, £)très grande par rapport à l’épaisseur de la plaque et par rapport aux diamètres des trous, mais suffisamment petite pour pouvoir être confondue avec le plan tangent en (x,y, f). Le potentiel en (x,y, f) résultant de la distribution fictive sur la surface moyenne est tp, d’après la définition même de cette lettre.
- Si en tous les points de S extérieurs à A nous rétablissons la distribution réelle, le potentiel en (x,y,f) conservera très sensiblement la même valeur tp. Par conséquent, p. p représente l’augmentation de potentiel due à la substitution de la distribution réelle sur A à la distribution fictive qui se trouvait sur l’aire correspondante de la surface moyenne. Le coefficient p. dépend donc de la position et de la grandeur des perforations. 11 est évidemment nul quand il n’y a pas de perforation, et nous verrons que plus il est grand, plus est petit le pouvoir protecteur de la plaque considérée comme écran. Aussi l’auteur appelle-t-il p. la perméabilité électrique de la plaque et p.-1 son efficacité de protection électrique.
- La détermination de p. peut se faire facilement pour un grillage de barres parallèles d’épaisseur 2 c, d’après les résultats obtenus précédemment. Par exemple, dans le cas considéré en premier lieu, le potentiel K de la surface du grillage est donné par (2) et peut s’écrire approximativement
- 2 a p log -A— 4- 2 7t p D,
- 2 ne
- si ttc est suffisamment petit par rapport à a pour qu’on puisse confondre le sinus avec l’arc. Le potentiel <p dû à une distribution fictive de la charge
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- sur le plan moyen serait, dans les mêmes^condi-tions, 2 tc p D. On doit donc avoir
- 2ïcpD + ,j.p=2rtplog + r. p D,
- d’où
- „ = 2«logr?~ (8)
- On voit que pi dépend de l’écartement des barres du grillage; dans le cas des plaques perforées, p. dépendra des dimensions linéaires des perforations et, avec une approximation bien suffisante pour les applications, nous pouvons admettre qu’il y a proportionnalité entre p et ces dimensions. Cette hypothèse conduit à quelques conséquences que nous allons exposer.
- Considérons le cas où la plaque S est soustraite à l’influence de tout autre.corps électrisé et supposons que le potentiel <p dû à la distribution fictive sur la surface moyenne ait la même valeur en tout point de cette surface, ce qui revient à supposer que la distribution fictive est celle que prendrait d’elle-même la charge de la surface moyenne, cette surface étant soustraite à toute influence extérieure. Alors nous avons d’après l’équation (7) et en désignant par h la constante K — (p,
- /Un ellipsoïde perforé dont les perforations ont des dimensions inversement proportionnelles à la longueur de la perpendiculaire abaissée du centre sur un plan tangent satisfait à ces conditions. En effet, dans l’état d’équilibre, la densité sur l’ellipsoïde continu qui forme la surface moyenne est proportionnelle à la longueur de cette perpendiculaire, et il en est de même de la densité p définie comme on l’a vu plus haut, puisque cette densité se confond alors avec la précédente. D’autre part, d’après nos hypothèses, p. est proportionnel aux dimensions des ouvertures, et celles-ci sont en raison inverse de la longueur de la perpendiculaire. Donc p. est inversement proportionnel à cette longueur et le produit p. p est constant comme le veut la relation (9). Si l’ellipsoïde devient une sphère, il est évident que toutes les ouvertures doivent alors avoir les mêmes dimensions:
- La capacité du conducteur continu qui forme la
- surface moyenne est en un point celle de la
- ?'
- surface S est Par conséquent, d’après les rela-K
- fions(7) et (9) la seconde est à la première comme 1 est à 1 + k.
- Comme application supposons que S est une surface sphérique de très grand rayon R, formée de fils d’épaisseur 2c aboutissant aux extrémités d’un même diamètre. Nous pouvons prendre pour la valeur de p. la valeur (8) que nous avons trouvée pour un grillage de barres parallèles. Quant au potentiel <p, il a pour valeur, dans ce cas,
- ^rcR-P. — 4 nRp. Par conséquent, d’après (9)
- Si on fait a=5 cm., R=50 cm., 2 c== 0 cm. 122,
- on trouve k= —. La capacité électrostatique de 24
- la cage sphérique ayant ces dimensions est donc les ^ de celle d’une sphère continue de même rayon.
- Comme autre application, supposons qu’à l’intérieur de cette cage sphérique se trouve une sphère isolée concentrique dont le rayon est tel que la distance, des deux surfaces est au moins deux ou trois fois le diamètre de la plus large ouverture. Soient Q la charge de la sphère intérieure et Q' la charge de nom contraire induite sur S quand cette cage est en communication avec la terre. Le potentiel en un point de S dû à la sphère interne est
- -C
- Q’
- + t*
- -QLV
- 4'71 R-y
- h étant nul et V égal à Q-, on a d’après (6) et (9),
- Q=Q'(' +^)=Q,('+*)-
- En prenant pour le rayon de S et pour le diamètre des fils les valeurs précédentes, on trouve
- Q — 'Q' = -- Q. L’action électrique de la sphère
- interne est donc réduite à 1/25 de sa valeur normale quand on l’entoure d’une cage circulaire.
- Inversement, l’effet de corps électrisés extérieurs à S doit être, en un point intérieur à S, environ 1/25
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de celui qui se produirait au même point si S n’existait pas.
- " Une cage métallique sphérique constitue donc un écran électrique assez imparfait. Cette conséquence est en complet accord avec les résultats des expériences de Roiti sur le potentiel atmosphérique. Ce physicien a trouvé que si on entoure l’extrémité de l’ajustage d’un appareil à écoulement d’eau avec une cage sphérique communiquant avec le sol le potentiel obtenu n’est pas nul ; sa valeur est environ les cinq centièmes de celui qu’on aurait en supprimant la cage.
- L’application des sphériques harmoniques permet à l’auteur d’obtenir quelques autres propriétés des cages sphériques et hémisphériques. Nous ne le suivrons pas dans cette voie et nous ne ferons qu’énoncer un des résultats ainsi obtenus :
- - Si" à l’intérieur d’une première cage sphérique ayant les dimensions indiquées précédemment on place concentriquement une cage ayant des ouvertures plus petites et dont le rayon est tel que la distance entre les deux cages est au moins égale au plus grand diamètre des ouvertures, l’effet des corps extérieurs à l'intérieur de la double cage n’est queles 9/10000 de l'effet qu’exerceraient ces corps au même point si la double cage n’existait pas.”Une telle cage peut donc être considérée comme un écran électrique parfait et elle peut être employée pour mettre à l’abri de l’influence des corps extérieurs les appareils qu’il est nécessaire de voir constamment et qui ne peuvent, pour cette raison, être placés à l’intérieur d’une enveloppe métallique continue.
- J. B.
- VARIÉTÉS
- SUR
- L’ÉTABLISSEMENT DES PARATONNERRES
- PAR M. E. LECHER (*).
- Dans le courant de l’année dernière, une conviction d’une haute importance s’est imposée aux
- (') Conférence faite à la Société des Sciences naturelles de Vienne.
- personnes qui s’occupent de l’établissement des paratonnerres. On a reconnu que les théoriës qui jusqu’alors avaient présidé à leur construction ne sont pas tout à fait conformes à la réalité des choses. Ce n’est que tout récemment que les physiciens ont découvert quels sont les véritables principes qu'il faut observer pour amener dans le sol la décharge de la foudre. Je me propose de vous exposer aussi clairement que possible le principe auquel je fais allusion et les conséquences qui en découlent.
- Je vais commencer par répéter devant vous quelques expériences non électriques; elles me permettront de vous faire mieux saisir les phénomènes assez compliqués de l’électricité. J’ai suspendu ici à une longue corde un poids très lourd. Ce poids peut se mouvoir horizontalement, et vous voyez comment, à l’aide d’un fil très mince, j’arrive, par de petites impulsions, à écarter ce poids fort loin de sa position d’équilibre. Si l’on veut arriver au même résultat en donnant brusquement au fil une forte impulsion, on n’arrive qu’à casser le fil sans faire bouger le poids.
- 11 m’est impossible de vous expliquer la raison pour laquelle ce poids conserve avec tant de persistance sa position dans l’espace dans cette dernière expérience, tandis que dans la première on obtient si facilement un mouvement considérable. 11 s’agit ici d’une propriété inhérente à la matière, qu’on appelle inertie. Avec ce mot, nous n’avons fait que donner un nom à la chose sans en fournir une explication. Tour mettre un corps en mouvement, il faut dépenser une certaine quantité d’énergie; si on la dépense lentement, la résistance du fil est suffisante; si on la dépense brusquement, le fil ne résiste pas assez.
- Nous avons ici un exemple des différentes conditions suivant lesquelles on peut produire un déplacement identique : lentement, graduellement ou brusquement. Que se serait-il passé si le fil avait été assez fort pour ne pas se casser? Si l’effort avait été très énergique, ce serait le poids lui-même qui se serait cassé, ou bien on en aurait arraché des morceaux.
- Voici un autre exemple du même genre.
- J’ai ici une baguette de bois de deux métrés de longueur et d’un centimètre de section ; l’une des
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- J.
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- 29I;
- extrémités repose sur un mince tube de verre, l’autre sur un cheveu ; ce mode de suspension est, comme vous le voyez, bien fragile. Je frappe avec un barreau de fer sur le milieu de la baguette; vous voyez qu’elle se brise, mais que ni le tube de verre, ni le cheveu ne se cassent. Voilà une autre manifestation de l’inertie. Si le coup avait été porté lentement, on aurait certainement brisé les supports, et la baguette serait restée intacte. 11 n’est pas même nécessaire que la baguette soit soutenue. Voici une baguette pareille à celle dont je me suis servi tout à l’heure; je la jette en l’air et, avant qu’elle n’atteigne le sol, je lui donne un coup violent en son milieu : vous voyez qu’elle se brise comme celle de tout à l’heure. On pourrait ainsi casser du bois sans se servir de billot.
- Une autre très belle expérience du même genre consiste à tirer une balle contre une plaque de verre. J’ai ici une vitre traversée par un obus pendant le siège de Vienne en 1809. Le boulet a fait un trou juste assez large pour pouvoir passer; le reste est intact. Dans la partie supérieure de cette vitre, il manque, comme vous le voyez, un morceau. Ici, le verre a été cassé par un garçon de laboratoire qui est tombé dessus: ce garçon, remarquez-le bien, n’a pas réussi à dessiner sa silhouette dans le verre comme l’a fait le boulet. Ces différences proviennent de l’ihégalité de vitesse dont le garçon et le boulet étaient animés. On constate encore ici la variation énorme qui se manifeste dans l’effet produit suivant que le mouvement a lieu lentement, graduellement ou d’une manière brusque. C’est encore l’inertie du verre qui intervient dans ces phénomènes. Les particules, de verre autour de l’ouverture circulaire qui a été pratiquée par le boulet possédaient une certaine force d’inertie, et, avant que la pression instantanée ne se fût communiquée aux parties voisines, le projectile avait déjà frayé son chemin à travers le verre.
- Ce n’est pas toujours l’inertie du corps en expérience qui provoque les phénomènes que l’on constate. Je puis vous le démontrer.par une expérience frappante. Voici une petite planchette de 20 centimètres de long, 5 centimètres de large et 5 millimètres d’épaisseur. Elle est posée sur le bord de la' table, et elle déborde d’environ la moitié de sa longueur. 'On aura beau frapper aussi fort qu’on le voudra sur l’extrémité libre, on ne réussira pas à casser la planchette; à tous
- les coups elle sautera en l’air en décrivant une courbe. Mais, si je pose une feuille de papier sur l’extrémité en contact avec la table, tout en lais--sant à découvert le bout touchant la table, et si dans ces conditions je renouvelle l’expérience, vous voyez que la planchette vole en éclats abso-. lument comme si on avait serré l’extrémité dans un étau. Cependant, l’inertie de la feuille de pa-. pier, ainsi que. celle de la planchette, est excessivement petite; il faut que l’inertie d’autres corps intervienne dans cette expérience. Celle qui intervient ici est celle de la couche d’air qui se trouve au-dessus de la feuille et qui s’étend jusqu'aux limites de l’atmosphère. Par le choc brusque, on fait sous le papier un vide suffisant pour provoquer les phénomènes que vous venez de constater.
- Voici une expérience avec un liquide en mouvement; elle a une assez grande analogie avec les phénomènes qui font l’objet de cètte conférence. Dans ce long tube terminé par un entonnoir on a mis de l’eau. L’extrémité (fig. 1), est recourbée à angle droit et fermée par un clapet. Le tube a deux mètres de long.
- Le clapet a est formé d’une masse très lourde; comme le pendule dans notre première expérience, ce clapet s’écarte légèrement sous l’influence d'une pression modérée, mais il oppose, par suite de sa masse, une forte résistance à une pression instantanée. En avant de la soupape on a disposé un petit tube effilé b, dont l’ouverture est tournée vers le haut.
- Avec cet appareil je vais faire deux expériences.
- à=J
- a-
- Fig. 1
- Je vais d’abord verser lentement un broc d’eau dans l’entonnoir c. L’eau arrive jusqu’au clapet, le soulève et s’écoule.
- Comme la pression en avant du clapet n’est pas très énergique, le jet d’eau qui jaillit du tube effilé b n’atteint pas une hauteur bien considérable ; cinquante centimètres au plus. Voici un écran en papier; si je le tiens à une hauteur d’un mètre, cet écran n’est pas mouillé par le jet. Supposons maintenant qu’un opérateur répète avec soin plusieurs fois cette expérience; il finira par être convaincu que le jet d’eau ne pourra jamais dépasser cette hauteur d’un mètre.
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- Il commettra la même erreur que celle qu’on a commise jusqu’à présent par rapport aux paratonnerres.
- Je vais d’abord vous montrer cette erreur dans l’expérience que je viens de faire devant vous. Il suffit pour cela de prendre la même quantité d'eau que précédemment et de la verser brusquement, au lieu de la verser lentement, comme je l’ai fait auparavant. Lorsque je tiens l’écran à la hauteur de quatres mètres, c’est-à-dire à plus de un mètre et demi au-dessus de l’entonnoir c, vous voyez que l’écran est mouillé par plusieurs gouttes. Pour rendre ces gouttes plus visibles, on a badigeonné l’écran avec du cyanure jaune et on a mis dans l’eau un peu de chlorure de fer; les gouttelettes apparaissent ainsi sur l’écran en bleu foncé. S’il arrive des gouttes d’eau jusqu’à cette hauteur de quatre mètres, c’est que la pression en avant de la soupape est considérablement augmentée par l’arrivée brusque de l’eau, et que cet organe, par suite de l’inertie, n’a pas pu se soulever assez vite pour livrer passage à l’eau comme dans la précédente expérience ; dans ce cas, encore, le résultat a été différent suivant qu’on a opéré lentement ou brusquement.
- Rapportons maintenant cette expérience à un courant continu, c’est-à-dire à un courant dans lequel une certaine quantité d’électricité se. propage avec une vitesse uniforme. Voici deux tiges métalliques dont l’une est reliée au pôle positif, l’autre au pôle négatif d’une batterie électrique. Supposons que ces deux tiges soient reliées par un conducteur, par exemple par une lampe à incandescence. Le courant circulera, à travers cette lampe, d’un conducteur à l’autre, et les lampes continueront à briller aussi longtemps qu'on le voudra si la batterie est convenablement construite. Aux endroits où le courant rencontre une grande résistance, nous voyons qu’il y a production de chaleur; dans notre cas, c’est le fila-lament de charbon qui est le siège de cette chaleur. La véritable raison de ce phénomène ne nous est pas connue. Chaque fois qu’un courant traverse un conducteur, on constate un certain frottement et le conducteur s’échauffe. Si la route offerte au passage du courant est très étroite, réchauffement est considérable. Dans notre expérience, les conducteurs en gros fils de cuivre développent une quantité de chaleur à peine per- j ceptible à l’aide d’appareils très sensibles, tandis J
- que le filament de charbon s’échauffe assez pour dégager de la lumière et devient rouge blanc.
- Prenons maintenant un exemple choisi parmi les choses qui vous sont familières. Des soldats marchent en nombre considérable sur une chaussée; s’ils rencontrent un pont étroit, ils y seront naturellement très tassés.
- Si, dans l’expérience précédente, au lieu de prendre une lampe, j’avais pris deux lampes disposées parallèlement entre les mêmes conducteurs, le courant se serait partagé également entre les deux conducteurs.
- Dans notre autre exemple, si au lieu d’un pont il y avait deux ponts de même grandeur et disposés parallèlement, les soldats se diviseraient également entre les deux et le tassement sur chaque pont ne serait que la moitié.
- 11 en est de même avec nos lampes à incandescence: les lampes brillent avec le même éclat toutes les deux, mais elles sont moins lumineuses que lorsqu’il n’y .avait qu’une seule lampe intercalée. L’électricité qui s’écoule de la pile en quantité toujours égale se partage également entre les deux lampes. Si, au contraire, nous intercalons en même temps entre les conducteurs un gros fil de cuivre, les lampes deviennent obscures et le conducteur en cuivre ne s’échauffe que d’une manière à peine sensible.
- Dans le cas des soldats il est évident que s’il se trouve pour traverser la rivière un pont très large, la plus grande partie d’entre eux y passera, sans que pour cela on délaisse complètementles autres ponts, mais il ne passera sur ces ponts qu’une petite partie de l’ensemble. Quel est le principe d’après lequel le partage de ces troupes aura lieu? Ce partage aura évidemment lieu de façon que la foule ait partout la moindre densité possible. .
- Nous avons vu que la poussée de l'électricité, si j'ose m’exprimer ainsi, produit de la chaleur. Nous pouvons exprimer le résultat de notre-expérience de la manière suivante : Lorsqu’on a un courant continu, ce courant ayant à choisir entre différents chemins parmi plusieurs routes paral-lèlés, se partage de telle manière que la chaleur totale engendrée soit minima.' 11 semble donc que l’électricité, tout comme l’homme, évite tout travail inutile et que lorsqu’elle peut économiser un développement de chaleur, elle le fasse. En exprimant mathématiquement ceite loi, il est facile de démontrer que ce principe est identique à celui qu’on appelle la loi d’Ohm. D’après cette loi,
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- les intensités des courants dans différentes branches couplées en quantité sont inversement proportionnelles aux résistances de ces conducteurs.
- La loi est tout à fait différente lorsqu’au lieu de courants continus il s’agit de courants instantanés qui ne durent que quelques dix-millièmes de seconde. Lorsqu’on décharge une bouteille de Leyde, ou lorsqu'on fait jaillir une étincelle électrique entre les pôles d’une machine électrique, il se produit dans tout le conducteur un courant dont la durée est excessivement courte. 11 en est de même lorsque les conducteurs d’un paratonnerre sont frappés par un coup de foudre. Pour trouver les lois qui régissent un courant électrique de ce genre, nous allons d’abord effectuer quelques expériences avec notre batterie et montrer certaines propriétés des courants.
- Lorsqu’un aimant se trouve à proximité d’un fil parcouru par un courant continu, l’aiguille aimantée est déviée : le pôle nord est poussé d’un côté, le pôle sud de l’autre côté, et la position d’équilibre est telle que les deux actions, celle du courant et celle du magnétisme, sont égales entre elles; le magnétisme terrestre tend à maintenir l’aiguille dans une certaine direction et le courant électrique tend à la pousser en dehors de cette direction.
- Or, tous les corps sont magnétiques. L’air même se compose probablement de petits aimants; bien plus, lorsqu’on fait le vide sous une cloche dé façon qu’il ne reste sous cet appareil que la chose mystérieuse qu’on appelle l’éther, nous sommes obligés d’admettre que très probablement les particules de l’éther sont constituées par de petits aimants. Lorsqu'un courant traverse un conducteur, il existe toujours des aimants dans le voisinage; tous ces aimants sont arrachés de leur position d’équilibre et ceux qui se trouvent près du conducteur se disposent suivant certaines directions. On dit alors que le courant crée un champ magnétique. Les particules dont nous parlons ne prennent pas plus facilement leur nouvelle direction que ce gros aimant que j’ai ici devant vous ne le fait sous l'influence du champ magnétisme terrestre. Dans tous ces cas il faut vaincre des forces de cohésion ou d’autres forces analogues.
- On n’a'à dépenser ce travail que tant que l’aimant n’a pas encore atteint sa nouvelle position d’équilibre. Lorsque je soulève un poids en l’air, contre l’action de la pesanteur il faut dépenser
- une certaine quantité de travail, mais une fois que le poids a été soulevé on n’a plus à dépenser d’autre travail. Ceci est assez difficile à comprendre pour beaucoup de personnes; le poids étant une fois soulevé, on se fatigue en le maintenant en l’air, et on entend quelquefois dire que les poussées exercées par les muscles demandent du travail. Ceci n’est pas vrai. Tant qu’on soulève le poids on dépense du travail, mais après on peut le laisser reposer sur une table, où il peut rester aussi longtemps qu’on le voudra. Le travail qu’on a dépensé pour soulever le poids se retrouve lorsque le poids tombe et reprend sa position primitive. On peut employer ce travail, par exemple, à faire mouvoir une horloge ou tout autre mécanisme. La même chose a lieu pour l’aimant; on dépense du travail lorsqu’on l’enlève de sa position d’équilibre, mais lorsque l’aimant a pris sa nouvelle position on n’a plus besoin de dépenser ,d’autre travail; quant au travail dépensé, il se retrouve lorsque par l’interruption du courant l’aimant reprend sa position primitive. Nous voyons doncque le courant, pendant le commencement de son établissement, doit dépenser une assez grande quantité d’énergie et que ce travail est restitué lorsque le courant cesse de circuler. Par conséquent, un courant qui commence s’établit plus difficilement et un courant qui finit s’écoule plus facilement que ne l’indiqueraient les lois ordinaires, comme on peut le constater par l’étincelle produite dans les deux cas. On a désigné ces deux courants par les noms de courants de fermeture et d’ouverture.
- Un courant qui circule pendant un temps relativement long, pendant quelques minutes ou quelques secondes, produit tout le travail nécessaire pour créer le champ magnétique pendant les premiers instants, quelques cent-millièmes de seconde; après cela il n’a plus à dépenser ce genre de travail, et alors il ne fait pour ainsi dire que produire de la chaleur.
- La chose se passera tout autrement si le courant lui-même ne dure que quelques cent-millièmes de seconde. Le courant est alors principalement employé à créer des champs magnétiques ou à diriger les aimants élémentaires dont nous avons parlé; la production de chaleur n’intervient pour ainsi dire plus du tout.
- Prenons un exemple dans la vie ordinaire; supposons que nous prenions une nouvelle demeure et que nous nous occupions des frais occasionnés
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- pour notre installation. Si je loue pour une très courte durée, les frais d’installation seront considérables par rapport aux contributions; si, au contraire, je me propose d’habiter la maison pendant plusieurs années, l’inverse aura lieu : les contributions atteindront un maximum relatif et joueront dans mes calculs de dépenses un rôle beaucoup plus considérable que ies frais de premier établissement.
- Nous avons vu plus haut que le courant électrique est affligé d’une certaine paresse, si je puis employer cette expression, qu’il cherche à éviter tout travail et toute production de chaleur inutile. Nous pouvons ajouter qu’une courte décharge électrique cherche autant que possible à éviter la production d’un champ magnétique.
- J’ai ici un conducteur interrompu en deux points (fig. 2). Si on charge de plus en plus la boule 1 à l’aide d’une forte machine, nous voyons que des étincelles jaillissent à la fois entre 1 et 2 et entre 3 et 4. L’électricité que nous employons a
- —5 s~—isp—
- Fig. 3
- une tension assez forte pour franchir à la fois les deux intervalles d’air qui séparent les conducteurs métalliques. Si on relie les deux boules 3 et 4 par un fort fil de cuivre, les étincelles se produiront entre 1 et 2, car l’électricité s’écoule à travers les conducteurs qui relient 3 et 4. Enroulons maintenant ce fil de cuivre en spirale. Faisons quatre tours et relions cette spirale (fig. 2) aux deux boules 3 et 4. Lorsque nous chargeons fortement la boule i, l’électricité saute jusqu’à la boule 2 et arrive à 3. 11 existe ici deux chemins pour aller jusqu’à 4; l’électricité peut suivre la spirale ou sauter par l’intervalle de 4 centimètres qui sépare les boules 3 et 4. Pour des courants s’écoulant lentement, cette distance de 4 centimètres dans l’air serait certainement un obstacle impossible à franchir et l’électricité ferait plutôt un détour considérable; elle irait de préférence plusieurs fois en Amérique aller et retour que de franchir cette distance. Mais il en est tout autrement pour une décharge brusque. Lorsque l’électricite circule à travers la spirale, elle crée un champ ma-tique, car une spirale constitue un électro-aimant, et le travail correspondant est si grand que l’élec-
- tricité préfère traverser la résistance considérable qu’oppose la couche d’air de 4 centimètres. Nous avons ici l’analogie de plusieurs expériences mécaniques que je vous ai montrées au début de cette conférence; le fil cassait dans la première expérience avant que l’inertie du poids lourd fût surmontée; la plaque de verre éclatait en morceaux et l’eau était projetée en l’air, etc. 11 ne s’agit pas ici de l’inertie de l’électricité, mais de celle des corps environnants. Avant que les aimants élémentaires puissent suivre les impulsions dues au courant, l'étincelle a déjà traversé la couche d’air et tout le phénomène est terminé.
- On commet donc une erreur en basant, comme on l’a fait jusqu’ici, l’établissement d’un paratonnerre sur la loi d’Ohm.
- iiiffi'
- Fig. 3
- J’ai ici le modèle d’un paratonnerre établi d’après les principes autrefois admis comme infaillibles. J’ai exagéré à dessein une faute que les électriciens les plus au courant de la question n’auraient pas découverte il y a peu d’années encore. La tige a (fig. 3) du paratonnerre est en communication avec la terre par les conducteurs extérieurs. Dans la maison se trouvent deux grosses masses métalliques en b et en c. Lorsqu’un nuage chargé d’électricité passe au-dessus de la maison, les masses métalliques se chargent par influence. Supposons que le nuage soit électrisé négativement ; dans ces conditions l’électricité positive sera attirée et l’électricité négative repoussée. Si le nuage perd sa charge électrique en se déchargeant dans la terre ou dans un autre nuage, il se produira un choc en retour, phénomène dont on connaît depuis longtemps l’existence et J le danger.
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- Pour l'éviter on a toujours relié les surfaces conductrices à la terre, soit directement, soit par j l’intermédiaire du paratonnerre. Ceci s’applique également aux conduites d’eau ou de gaz. Dans notre modèle, j’ai relié par conséquent le point c avec la terre et le point b avec le paratonnerre. J’ai enroulé le conducteur en relation avec le paratonnerre plusieurs fois sur lui-même en d et j’ai commis ainsi une faute que j’ai exagérée à dessein ; cette faute ne serait pas mise en évidence par les méthodes de vérifica,ion actuellement usitées.
- Supposons que le propriétaire de cette maison nous demande de vérifier son paratonnerre. Nous prendrions, d’après les prescriptions, une pile dont nous relierions un des pôles à la tige a et l’autre à la terre. On obtient alors un courant qui va de la tige à la terre et retourne à la pile; comme les contacts sont partout bons, on aura satisfait aux prescriptions du règlement. Pour voir si lecou-rant circule réellement, nous approchons le circuit qui est en relation avec la terre de cette aiguille aimantée que j’ai devant moi : vous voyez que l’aiguille se met presque à angle droit avec la direction du courant. La conduite est si bonne que je puis même intercaler une lampe à incandescence dans le circuit; elle s’allume brillamment.
- Nous pouvons donc appeler le propriétaire et lui donner l’assurance que tout est conforme aux prescriptions. Nous enlevons alors notre lil, et il y a.peu d’années encore nous aurions pu aller tranquillement avec notre batterie faire d’autres opérations ; le paratonnere examiné était irréprochable.
- Vous avez constaté que cette méthode de vérification, qui est employée presque partout, ne nous décèle pas l’existence de la spirale intercalée dans le circuit. Supposons que cette grosse boule que je tiens à l'extrémité de cette baguette d’ébo-nite représente un nuage. A l’aide d’un fil mince je peux communiquer à la boule une forte charge. Lorsque j’approche cette boule de la tige du paratonnerre, vous verrez que la décharge frappe la tige, mais vous constaterez en même temps qu’elle ne suit pas, pour aller jusqu’à la terre, le chemin que nous lui avons tracé et qu’avait suivi le courant constant provenant de notre pile d’essai. Vous constaterez, au contraire, qu’à l’intérieur de la maison il se produit une forte étincelle entre les points b et c : la foudre, qui évite le travail magnétique nécessité par la spirale, préfère traverser la
- couche d’air située entre ces points. L’étincelle secondaire entre b et c est presque aussi forte que le coup de foudre lui-même provenant de notre nuage en diminutif. En réalité une proportion infiniment plus petite entre les deux décharges aurait, lorsqu’il s’agit de coups de foudre donnant des étincelles de plusieurs centaines de mètres de long, les conséquences les plus funestes, puisqu’une étincelle d’un mètre de long qui éclate dans une maison peut produire des dégâts très considérables.
- J’ai exagéré ici à dessein le travail magnétique que la décharge doit exécuter ; il ne viendra d'ail-leuis à l’idée de personne d’enrouler le conducteur d’un paratonnerre en spirale; il peut toutefois arriver qu’on ne fasse pas suffisamment attention à des courbes qui peuvent se trouver sur le trajet des conducteurs reliant la tige à la terre et qui sont susceptibles de donner naissance à
- Fig. 4
- des champs magnétiques. Le défaut a été, comme je vous l’ai fait remarquer, très exagéré; dans la pratique il suffit d’une faute infiniment plus petite pour rendre la protection illusoire.
- Le principe sur lequel repose la différence des lois qui régissent l’écoulement de l’électricité dans le cas d’un courant continu et dans celui d’une décharge brusque a encore une autre conséquence.
- Prenons, figure 4, la section circulaire très agrandie d’un conducteur. Nous pouvons nous figurer que ce conducteur se compose d’une série de fils parallèles dont l’ensemble forme le gros câble; les câbles conducteurs sont en réalité ainsi formés. Dans la figure 4, on n’a tracé qu’un certain nombre de ces conducteurs élémentaires. Le courant continu se répartira également entre les divers fils. Ce courant se partage, comme nous l’avons vu, de telle façon que la densité soit partout la moins forte possible.
- Dans un conducteur de forte section le courant aura partout la même intensité aux bords et au centre.
- Considérons maintenant ce qui arrive dans le
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- cas d'une décharge brusque à travers ce câble constitué par des fils.
- Le fil qui se trouve au milieu engendrera, lorsqu’il sera traversé par un courant électrique, un chàpip magnétique dans l’espace qui l’entoure. Considérons ce qui arrive aux fils a et a. Si je tiens au-dessus de cette aiguille aimantée un fil parcouru par un courant électrique, l’aiguille est déviée; si le courant se trouve au-dessous, la déviation de l’aiguille a lieu en sens inverse. Vous’ voyez que les actions de deux courants, l’un au-dessus de l’aiguille, l’autre au-dessous, se neutralisent mutuellement. Les deux fils a et a s’évitent ainsi mutuellement la dépense de travail magnétique pour l’espace compris entre eux. La même chose a lieu pour les fils b etb, c et c, et ainsi de Suite.
- Tous les fils situés sur la circonférence n’ont aucune action vers l’intérieur ; ils n’agissent qu’à l’extérieur. Lorsqu’on envoie une décharge instantanée à travers un faisceau de fils parallèles, chaque courant qui circule dans les fils situés à la circonférence s’épargne une certaine quantité de travail magnétique, et comme, d’après ce que nous avons yu précédemment, l’électricité évite, dans une décharge brusque, tout travail magnétique inutile ; il s’ensuit que l’électricité s’écoulera par les bords du conducteur et ne passera pas par son centre.
- Ainsi, tandis qu’un courant constant utilise ia section entière du conducteur, la décharge instantanée se porte principalement à la surface. Nous pouvons donc faire l’économie de l'intérieur du conducteur et employer, par exemple, des tubes comme pour les conduites de gaz. Peu importe de quelle substance soit faite le conducteur et si la substance conduit bien ou mal.
- Jusqu’ici on employait pour les paratonnerres de très bons conducteurs formés par de gros fils en cuivre; on se servait ainsi d’un matériel très coûteux, et cela sans aucune nécessité, puisque la foudre n’utilise que la surface des conducteurs.
- Un paratonnerre établi d’après les idées modernes aura à peu près l’aspect suivant :
- Sur les cheminées et les autres parties saillantes, on disposera comme autrefois autant de tiges que possible. Je ne conseillerais pas de changer leui forme, parce que les pointes rendent possible l’écoulement lent de l’électricité et qu’elles peuvent ainsi diminuer considérablement la tension due à l’influence électrique. t
- Pour relier ces tiges à la terre, on se servira de larges tubes en feuilles de métal, de la tôle par exemple. Ces tubes devront descendre de plusieurs points de la maison jusqu’au sol, et autant que possible verticalement. On partagera ces bandes uniformément autour de la maison, comme l’a recommandé d’ailleurs M. Melsens. Plus il y aura de ces bandes et mieux cela vaudra. Le plus sûr serait d’entourer complètement la maison de feuilles de tôle.
- En enveloppant ainsi des bâtiments très exposés à des coups de foudre, on a pu les préserver très efficacement, bien que ces bâtiments reposassent sur un sol très caillouteux et qu’il fût très difficile d’avoir une bonne terre. Dans les cas ordinaires, une série de bandes offre déjà une protection efficace et une sécurité complète.
- Pour une maison isolée ayant sur chaque façade cinq fenêtres, par exemple, je disposerais aux quatre coins et au milieu de chaque façade deux bandes de tôle mince d’environ trente centimètres de largeur.
- 11 faut prendre soin de préserver le fer contre la rouille par la galvanisation, par exemple. Autour de la maison je ferais établir un fossé dans lequel je disposerais une autre bande de tôle à laquelle je relierais toutes les bandes verticales. C’est cette dernière bande ou ceinture qui doit être reliée à la plaque de terre en communication avec un endroit très humide, une source, par exemple. Je crois cependant qu’avec un système de paratonnerre de ce genre la plaque de terre est assez secondaire.
- 11 faut en outre relier toutes les masses métalliques de la maison avec les conducteurs extérieurs. Je conseillerais encore d’entourer de tôles l’ouverture supérieure des cheminées et de relier ces tôles par des bandes métalliques aux conducteurs extérieurs. La couche de suie d’une cheminée se comporte en effet comme une masse métallique ; il faut donc la mettre en communication avec les conducteurs du paratonnerre.
- Je suis convaincu qu'avec un système de protection de ce genre on n’observera plus de ces coups latéraux où la foudre quitte le paratonnerre, phénomène assez ordinaire encore avec les paratonnerres actuels.
- C. B.
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- FAITS DIVERS
- Dans le programme des cours du Conservatoire des Arts et Métiers nous relevons la note suivante :
- Electricité industrielle. — Les lundis et jeudis, à 9 heures du soir, M. Marcel Deprez, professeur. Le cours est ouvert depuis le jeudi 5 novembre.
- Transmission électrique de la force. — Applications mécaniques de l’électricité. — Machines à courants alternatifs. — Transformateurs. — Applications diverses des courants alternatifs. — Stations centrales d’électricité. — Accumulateurs. — Lumière électrique. — Différents système d’éclai/age électrique. — Mesures électriques industrielles.
- A propos des discussions relatives à la priorité de l’invention du système multiphase, VElectrician du 25 octobre publie une lettre de M. Charles Brown, qui se prononce implicitement contre M. Ferraris. En effet, il déclare que les brevets antérieurs deM. Tesla pris en octobre et novembre 1887 décrivent clairement le système employé dans les expériences de Francfort-L.auffen.
- Ces brevets sont au nombre de quatre; ils ont été publiés par extraits dans le numéro du 1" mai 1S88 du Journal du bureau des patentes) de Washington.
- Un accident qui aurait pu avoir des conséquences terribles est survenu à la station centrale de Cincinnati. Le volant d’une machine Corliss a fait explosion ; comme il pesait 20 000 kilogrammes, tout l’établissement a été bouleversé de fond en comble. Les dégâts sont évalués à 75000 francs. Heureusement i! n’y a pas eu mort d’homme.
- La cause du sinistre est aussi simple qu’instructive. Un coupe-circuit ayant joué, le courant a été tout d’un coup supprimé dans le générateur électrique, qu’actionnait la machine Corliss. 11 en résulte que n’ayant plus de travail à fournir, celle-ci a pris une vitesse désordonnée, et que cédant tout d’un coup à la force centrifuge, le volant a éclaté brusquement dans tous les sens.
- La visite de la flotte française à Cronstadt marquera une étape dans l’-histoire de la téléphonie. Un plongeur portant un téléphone d'une forme particulière, inventée par le docteur Wrede, chirurgien de la marine russe, est entré en conversation avec l’amiral Gervais et avec le capitaine du Surcouf. L’amiral entendit dlune façon très claire et très distincte les
- paroles du plongeur et reconnut très bien l’air national russe que sifflait celui-ci à un grand nombre de brasses au-dessous de la quille du navire. Les explications étaient données par l’inventeur lui-méme. Ce téléphone figurera certainement à l’exposition d’électricité de Saint-Pétersbourg, dont nous parlerons ailleurs.
- Les différentes chambres de commerce d’Angleterre ont été consultées par la Société des arts sur l’opportunité de prendre part à l’exposition de Chicago. Nous trouvons dans VElec-tri ci au quelques réponses ne témoignant pas d’un grand empressement. A Bradford, sir Henry Mitchell déclara que ces expositions devenaient beaucoup trop fréquentes. Le président de la chambre de Cardiff a fait remarquer que Cardiff n’est pas dans un district industriel, et qu’il ne voyait pas quelle sorte d’initiative la chambre pourrait prendre. A la chambre de commerce d’Oldham, on se borna à lire la lettre de la Société des arts. La chambre de commerce de Mac-lesfield a mis le doigt sur la plaie. M. Nicholson a déclaré que l’Amérique ayant mis un droit de 60 0/0 sur l’importation des tissus de soie fabriqués en Angleterre, il ne dépenserait pas un sou pour l’exposition de Chicago. Bristol a pris une position particulière, à cause de la tradition qui fait naître Sébastien Cabot dans cette ville. La chambre du commerce a nommé un sous-comité chargé de rechercher les moyens d’assurer une participation active du district dont Bristol est la capitale.
- Nous croyons que Vtlectrician est bien renseigné en signalant le défaut de zèle montré en France par les chambres de commerce, et en l’attribuant au bill Mac Kinley. Si les choses continuent à marcher de la sorte, et si le bill n’est point rapportê, America fara da se devra être forcément la devise de la grande exposition colombienne.
- La petite île de Dassen, à 40 milles au N. N. O. de Table Bay, vient d’être le théâtre d’un naufrage dans lequel a péri un navire dont la cargaison valait deux millions de francs. Il paraît que la catastrophe eût été évitée s’il y avait eu un phare sur file, et que le sauvetage aurait pu être effectué dans le cas où l’on aurait été à même de demander des secours.
- En conséquence, la chambre de commerce du Cap a décidé qu’on éléverait un phare sur l’ÎIe et qu’on la rattacherait par une ligne télégraphique au Cap, ainsi qu’à Malmesbury, ville située à une distance moitié moindre, à l’est.
- La construction des deux lignes projetées, qui sont sous-marines, la première en entier, èt la seconde pour la moitié, coûtera près de 40 000 francs.
- Mais la ville du Cap n’est pas seule dans l’Afrique australe à accepter les bienfaits de l’électricité. II s’est formé à Pretoria, capitale de la république du Transwaal et petite ville dont la population blanche est insignifiante, une compagnie
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- téléphonique qui a réuni 100 souscripteurs, et !a ville doit être éclairée à l’électricité en avril 1892.
- Il n’est pas hors de propos de faire remarquer à ce sujet que dans ces pays où la civilisation se trouve en présence de populations barbares, l’emploi de l’électricité est d’une importance capitale.
- La grande tour de la cathédrale de Lichfield, ville importante des environs de Birmingham, a été frappée d’un coup de foudre pendant l’orage du mercredi 14 octobre.
- L’accident est arrivé précisément au moment où lord Grimsthorpe examinait la nouvelle horloge et le nouveau carillon. Mais ni ce personnage ni les ecclésiastiques qui l’accompagnaient n’ont été blessés. Il en a été autrement d’un clergyman qui était dans le cimetière et a été légèrement atteint.
- La secousse a été très violente. Il est piobable que la terre du conducteur n’était point suffisante et qu’une partie de l’électricité qu’il contenait a été soutirée par les masses métalliques du voisinage.
- O11 sait que la ville de San-Francisco est séparée du reste de la Californie par une baie large de 6 kilomètres et longue d’environ 60 que côtoie le chemin de fer de la Californie méridionale. Afin d’éviter ce détour on a établi sur la baie un bac à vapeur qui aboutit à la ville d’Oakham, tête de ligne du réseau sud-californien.
- Le conseil municipal d’Oakham a profité de sa situation pour rançonner la compagnie et lui imposer de transporter gratis tous les voyageurs ne dépassant pas la limite de la commune.
- Cette obligation devenant trop onéreuse (Oakham possède actuellement 68000 habitantsjla compagnie a décidé qu’elle supprimerait son service à vapeur et le remplacerait par un service électrique employant les routes ordinaires.
- Les trains électriques iront rejoindre la grande ligne en dehors des limites légales de la ville d’Oakham, et faute de trains, les habitants d’Oakham ne pourront tirer parti de leur privilège.
- Le Times rapporte dans son numéro du 28 octobre une entrevue de son correspondant de Paris avec le prince Dam-rong de Siam. Nous trouvons dans ce document quelques renseignements de nature à intéresser les électriciens. Non seulement le palais du roi à Bangkok est éclairé à la lumière électrique, mais des mesures sont prises pour la prochaine ouverture d’une station centrale destinée au service de la capitale. Avant de quitter Siam, le prince Damrong a fait des expériences de téléphonie électrique; le télégraphe et le téléphone y sont déjà en usage et plusieurs lignes ont été établies.
- On sait que la fédération des chambres de commerce du Royaume-Uni a adressé au gouvernement britannique une pétition pour rattacher au réseau télégraphique toutes les stations de bateaux de sauvetage et tous les phares.
- Il résulte d’une lettre insérée dans le Times du 28 octobre que la dépense nécessitée par cette innovation n’excéderait pas deux millions et demi. Au nombre des principaux arguments employés par les pétitionnaires figure le naufrage récent du Schiller, qui s’est perdu corps et biens sur les récifs des îles Scilly.
- Plus de trois cents personnes ont été englouties devant les yeux des gardiens du phare, qui malheureusement n’avaient aucun moyen de venir au secours des naufragés. Mais la plupart de ces infortunés auraient pu être soustraits à leur horrible sort s’il avait été possible d’appeler à leur aide les sauveteurs de la station voisine. Des circonstances analogues abondent malheureusement dans l’histoire des naufrages.
- D’après un projet de loi élaboré par l’Administration des postes et télégraphes, la contribution des communes sollicitant l’établissement d’une ligne téléphonique serait fixée à 100 francs par kilomètre sans distinction. Mais l’Etat cesserait de demander de contribuer à la fourniture des appareils aux communes faisant partie du réseau utilisable à la défense nationale. Pour les autres, le prix de la fourniture des appareils, qui était de 500 francs, a été réduit à 200 francs. Les chefs-lieux de canton continuent à jouir d’une réduction de 50 0/0 sur les prix demandés aux communes ordinaires. Le but de l’administration est de provoquer le rattachement immédiat au réseau télégraphique de toutes les communes encore isolées, de sorte qu’il ne reste pas dans toute l’étendue du territoire national une seule agglomération humaine en dehors du mouvement universel.
- Le conseil de la Société des ingénieurs civils de Londres vient de publier la liste des sujets qu’il désire voir traiter par les mémoires originaux qui concourront aux médailles et aux prix de la fondation Telsford. La plupart des sujets ont trait directement à l’électricité, et les autres d’une façon indirecte. En voici la liste, telle que nous la trouvons dans V Electriciau.
- Détails sur la construction de machines à vapeur ou autres susceptibles de faire le service sans interruption nuit et jour.
- Indiquer le meilleur rendement que l’on peut obtenir en employant la vapeur surchauffée.
- Quelle est la manière la plus avantageuse de construire une machine à vapeur pour une station d’éclairage électrique dont la composition est connue.
- Etudier l’application de l’électricité au traitement des eaux d’égout et le dépôt électrolytique du cuivre.
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- Indiquer les divers systèmes de pyromètres, leurs diverses applications en usage, la manière de les faire marcher.
- Exposer les résultats de la traction électrique tant sur les routes que sur les chemins de fer, et la manière de disposer les appareils électriques pour la navigation : 1" sur les eaux intérieures, et 2” sur les mers.
- Déterminer la meilleure forme de conducteurs électriques pour les courants d’éclairage, en ayant égard à la durée, à l’économie de main-d’œuvre et de matière, à la facilité de les établir et d’organiser les conducteurs destinés à l’usage des maisons particulières.
- Les applications de l’électricité à la fusion des métaux et aux opérations métallurgiques.
- Enfin, la théorie des instruments et mesures électriques.
- En même temps, le conseil de la Société a décerné les prix pour le concours de l’année dernière. Une médaille et un prix Telsford ont été décernés à MM. Slevelyn, B. Atkinson et Claude Atkinson pour leur travail écrit en collaboration sur les machines électriques des mines.
- Un travail de M. R.-E.-B. Crompton a été l’objet d’une distinction analogue. Le sujet traité était « le prix de revient de la génération et de la distribution de l’énergie électrique ».
- Enfin, un prix Telsford a été obtenu par M. William Lang-son pour son mémoire sur « l’éclairage électrique des trains de chemins de fer ».
- Les habitants de Chicago viennent d’avoir un avant-goût des mésaventures qui les attendent s’ils ne s’empressent pas dç transformer leur système de chemin de fer à traction de câbles avant l'ouverture de l’exposition de 1S93. Les compagnies actuelles n’ont pu transporter tous les voyageurs qui se sont présentés à leurs stations lors de l’inauguration du monument du parc Lincoln.
- Le président de l’exposition a profité de l’occasion pour convoquer les directeurs des diverses compagnies afin de leur démontrer la nécessité de renoncer au vieux système.
- Le Western Electtician publie dans son numéro du 17 octobre un article dans lequel M. Henry Scathcart rappelle que le Congrès de lumière électrique vient de nommer, à Montréal, une commission chargée de préparer la convocation d’un congrès international d’électriciens en 1893, et que le Congrès a voté des fonds en prévision de cette éventualité lorsqu’il a décrété l’exposition universelle. Une commission locale ayant le même but vient d’être nommée à Chicago, sous la présidence de M. Elisha Grey.
- L’ingénieur Keller est occupé en ce moment à rédiger un prospectus détaillé de la section d’électricité. Cet ouvrage, qui contiendra une multitude de renseignements utiles aux futurs exposants, va voir prochainement le jour.
- On nous apprend que les formules pour les demandes d’emplacement viennent d’être publiées par l’administration de l’exposition.
- VElectrical Age, de New-York, donne des détails sur les résultats obtenus dans les mines de charbon d’Amérique avec les découpeuses électriques. La dernière houillère pourvue de ces appareils est la mineO’Niel et Peterson,à Bimola, sur la rivière Monongahela.
- L’installation comprend une machine à vapeur de 50 chevaux, une dynamo alternative Westinghouse de 30 chevaux, et 8 découpeuses mises en action chacune par un moteur Tesla. Les appareils fonctionnent, paraît-il, depuis 15 mois. Chaque machine donne 65 tonnes de charbon par jour, ce qui représente, d’après l’épaisseur moyenne de la veine, la section d’une couche de 6 mètres carrés par heure de travail, Les découpeuses ont été fournies par la Compagnie Michæl, de Pittsburg.
- Éclairage Électrique
- D’après le Temps du 30 octobre, des expériences comparatives ont été faites à l’arsenal de Constantinople sur les installations françaises et allemandes, pour l’éclairage électrique à bord des navires de la flotte et la défense des côtes. Cet examen se serait terminé par des conclusions favorables à l’adoption du système français par la marine ottomane.
- Comme nous l’avons annoncé à nos lecteurs, l’éclairage électrique est sur le point de recevoir en Russie un grand' développement. Dans un grand nombre de villes on a proposé aux municipalités de remplacer le gaz ou même le pétrole soit par des lampes à arc, soit par des lampes à incandescence.
- Dans ces circonstances il est devenu urgent d’établir au milieu de la capitale un concours permettant aux autorités de se prononcer en connaissance de cause entre les systèmes concurrents. C’est dans le but de répondre à cette nécessité urgente que la Société impériale polytechnique a pris l’initiative d’une exposition d’électricité qui se tiendra depuis le 115 décembre jusqu’au 15 mars, dans un quartier central de Saint-Pétersbourg. Les représentants en France de la Société polytechnique sont MM. Cauteleu fils, 2, rue Cauteleu, à Lille, et 13, perspective Vladiminsky, à Saint-Pétersbourg.
- Pour la première fois dans l’histoire de la Russie, le gouvernement russe a accordé aux maisons étrangères l’autorisation d’exposer leurs produits. Des facilités exceptionnelles ont été accordées. Le tarif des chemins de fer est réduit de 50 0/0 pour les objets destinés à figurer à l’exposition. Les marchandises entreront en franchise, à condition qu’elles seront réexportées dans le mois qui suivra la clôture de l’exposition. Si elles sont vendues les droits dus doivent être acquittés lors de la livraison.
- La commission prélève un droit de 36 francs par mètre , carré de surface horizontale et de 18 francs pour la même
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- superficie de surface murale. Les ventes ne peuvent avoir d’effet immédiat sans son autorisation, et elle prélève un droit de 10 o/o à titre de commission.
- Un grand nombre d'adhésions ont été déjà envoyées par MM. Ganz et C1*, Siemens et Halske, Richard frères, la Société générale des téléphones, la Continentale Edison, etc.
- Nous pensons que la Fiance sera largement représentée, non seulement dans la spécialité de lumière, mais dans toutes les autres.
- Parmi les exemples d’un développement soutenu on peut citer la station d’éclairage de Milan, une des premières établies, il est vrai, qui fournit maintenant du courant à 843 arcs et à 22000 incandescences.
- Télégraphie et Téléphonie
- On annonce pour le printemps prochain l’ouverture d’une ligne téléphonique à grande distance qui joindra Berlin à Stettin, Dantzig et Kœnigsberg.
- Les gouvernements de Belgique et de Hollande se sont entendus pour la construction d’une ligne téléphonique internationale entre Bruxelles et Amsterdam en passant par Anvers et Rotterdam. Le trafic sur une ligne réunissant quatre villes de cette importance sera certainement immense.
- Depuis le milieu d'octobre, toutes les communications télégraphiques de Londres avec le continent ont lieu du chef-lieu de l'Administration des postes à Saint-Martin’s-le-Grand. Le bureau télégraphique de Throgmorkan avenue a lancé ses derniers messages.
- lia fallu deux ans et demi pour accomplir cette transformation, à laquelle l’administration anglaise travaille depuis qu’elle a mis fin à l'exploitation de la Compagnie continentale.
- Indépendamment des lignes de Paris, que nous avons décrites, la salle du service international renferme 52 lignes, sur lesquelles fonctionnent les Hughes imprimeurs en usage sur le continent.
- Ces appareils fonctionnent très bien sur la ligne de Vienne, le Hughes a transmis 700 messages en une seule journée et 50 en une heure. L'administration britannique cherche cependant à en simplifier encore la manœuvre, en remplaçant £ar une machine électrique le poids et les pédales employées pour le remonter. D’un côté se trouvent les câbles de France, et de l’autre ceux du service international, les belges, les hollandais et les allemands. La ligne de Vienne
- transmet les messages pour la Hongrie, la Valachie, la Bulgarie, etc., mais les dépêches de Constantinople passent par Paris-Rome.
- Liverpool est mis en communication, avec le Havre d'une part, et Amsterdam de l’autre, et la connexion est établie dans cette même salle.
- Le trafic avec Berlin n’occupè pas moins de cinq fils, qu’on a naturellement groupés ensemble et le nouveau câble allemand, dont nous avons récemment décrit l’inauguration, fonctionne de la façon la plus satisfaisante.
- Le setvice pneumatique aboutit dans une salle de l’étage inférieur, qui est en communication constante avec le service international par un ascenseur. Un des tubes pneumatiques sert à communiquer avec le Royal Exchange (la Bourse).
- Depuis ce déménagement, le nombre des employés et des opérateurs des deux sexes travaillant sous le même toit est d’au moins 2500. Le General Post Office est certainement devenu une des plus grandes usines du monde.
- Il y a en ce moment à l’étude dans les deux mondes un grand nombre de nouveaux projets de câbles sous-marins. Une compagnie anglaise se propose de joindre la colonie française du Sénégal avec Pernambuc, sur la côte du Brésil. La pose va bientôt commencer et l'on estime que cette ligne nouvelle pourra être ouverte au commencement de juin 1892.
- Les anciens projets relatifs à la pose du télégraphe du Pacifique sont repris avec une nouvelle activité, ainsi que l’explique un article inséré plus haut, et l’on parle même maintenant de deux lignes rivales.
- On sait que l’an dernier le gouvernement des Etats-Unis a envoyé XAlbatros exécuter des sondages préparatoires sur la ligne de San-Francisco à Honolulu (îles Sandwich). On nous dit que les résultats de l’exploration, pour laquelle le Congrès a voté une somme du 125 000 francs, sont considérés comme parfaitement satisfaisants. Cette ligne devra être complétée par celle du Japon à Honolulu, dont il n’est point encore question.
- Le gouvernement britannique a, de son côté, envoyé le printemps dernier une expédition maritime chargée de faire des sondages entre les îles Sandwich et l’Australie, et* entre les mêmes îles et Vancouver, dans la colonie britannique.-11 paraît que les résultats ne sont pas moins satisfaisants que les premiers.
- On peut donc présumer que l'exposition de Chicago ne se terminera pas sans que l’une au moins de ccs grandes entreprises, qui couronneront l’édifice de la télégraphie universelle, ne soit terminée.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Éuxtrique. — PaHs 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- JL.
- Journal universel dy Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 14 NOVEMBRE 1891
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- SOMMAIRE. — La distribution d'élcctricité à Vienne; Frank Géraldy. — Détails de construction des machines dynamo ; Gustave Richard. — La navigation électrique de plaisance; Ch. Jacquin. — Travaux récents sur la mesure de la puissance électrique; C. Raveau. — Chronique et revue de la presse industrielle : Les câbles du Pacifique. — Sur la soudure de l’aluminium. — Pile Jess au bioxyde de manganèse. — Accouplage à bouchon pour lampes à incandescence transportables.— Pile Fitzpatrick. — Sur la construction d’une batterie de petits accumulateurs, par M. C.-L. Weber. — Relation entre les circuits magnétiques des dynamo's et des transformateurs, par M. Imhoff. — Sur les frais d’exploitation des tramways électriques. — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens (séance du 4 novembre 1891). — Société des électriciens de Berlin (séance du 27 octobre 1891). — Sur la théorie de l’appareil de Ruhmkorff, par M. Colley. -- Sur ia mesure de la constante électrique des vapeurs et la théorie des diélectriques de Mossoti et Clausius, par M. Lebedew. — Faits divers. ,
- LA DISTRIBUTION D’ÉLECTRICITÉ A VIENNE
- La Société internationale d’électricité a mis en service, au mois de novembre dernier, une distribution générale d’électricité dans la ville de Vienne. Cette distribution est opérée par les procédés et avec les appareils-de la maison Ganz ‘et Ce de Budapest. Elle est destinée à desservir 100 000 lampes' de 16 bougies, soit à fournir environ cinq millions de watts quand elle aura reçu tout son développement. Pour le moment, elle alimente environ 20000 lampeç.
- On sait que la maison Ganz et Ce fait usage de courants alternatifs, avec transformateurs; aussi la station centrale a-t-elle pu être placée hors de la ville; elle se trouve au bord du Danube, à environ trois kilomètres dû centre de la Cité, ainsi qu’on le voit sur le plan ci-joint (fig. 1).
- Le courant est engendré sous une tension de 2000 volts; il part de l’usine par trois lignes de câbles; ceux-ci sont, concentriques, du système Berthoud-Borel, fabriqués à Vienne.
- La première des. trois lignes va de l’usine au Prater; elle a environ 500 mètres de longueur. La section des câbles est de too millimètres carrés et les deux autres lignes se dirigent vers la ville; elles y pénètrent par deux ponts différents. De là,
- elles vont toutes les deux sur le Ring, grande voie qui, comme on sait, fait tout le tour de la ville ; les deux lignes de câbles la parcourent chacune d’un côté, formant ainsi un double anneau.
- L’anneau intérieur dessert la partie centrale de la ville, l’anneau extérieur alimente les faubourgs.
- Les conduites sont souterraines; les câbles sont, d’après les renseignements, dans un très bon état d’isolation.
- De place en place sont disposées des boîtes de coupure destinées soit aux embranchements de câbles, soit au sectionnement de la canalisation elle-même pour permettre les visites et les réparations. Ces boîtes sont en fonte et présentent les dispositions bien connues pour ce genre d’appareils. Les branchements de maisons sont placés dans des tuyaux: ils pénètrent généralement par les caves et vont aux transformateurs.
- Ceux-ci sont du système Zipernowski-Deri-Blathy. Je rappellerai à ce propos que les dispositions adoptées par ces messieurs ont dernièrement varié; ils ne paraissent plus faire usage du transformateur rond, en forme d’anneau Gramme qu’ils employaient ; leurs appareils actuels sont formés de bobines plates juxtaposées et comprises entre deux joues de fonte: les nouveaux engins paraissent, pour un même travail, être plus volumineux et plus lourds,que les anciens; on sait d’ailleurs que ceux-ci travaillaient d’une
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- façon un peu excessive et avaient tendance à chauffer.
- Les transformateurs de Vienne sont placés dans des caisses de tôle complètement closes. Leur coefficient de transformation est de 1/18; leur rendement est celui de tous les appareils de ce genre. Il serait plutôt moins élevé, en raison de la faible fréquence adoptée par la maison Ganz.
- Les transformateurs émettent une canalisation
- secondaire qu’on peut, comme d’prdinaire, établir à deux ou trois fils, de manière à utiliser le courant sous des tensions de ioo volts ou de 50 volts au choix.
- Les compteurs sont du système Blathy ; ils reposent sur l’action directe du courant, sans intervention d’un mouvement d'horlogerie.
- 11 n’est pas question de réglage; de même que dans la plupart des installations de ce genre, oh
- CANALISATION ELECTRIQUE! DE LA
- VILLE DE VIENNE
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- VIL NEUBAU
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- Fig. 1.
- Plan du réseau de Vienne.
- maintient sur les câbles un voltage moyen correspondant au débit: la perte sur les lignes alimentaires est faible ; les réseaux secondaires achèvent de l’égaliser, en sorte que la moyenne de distribution est à peu près satisfaisante sans réglage. 11 me semble que pour un réseau aussi étendu, le procédé est un peu sommaire et qu’un peu plus de précision ne nuirait pas : toutefois, il paraît qu’après tout cela marche.
- La station centrale se compose de deux corps de bâtiments juxtaposés, dont l’un renferme les chaudières, l’autre la machinerie.
- Les chaudières sont au nombre de. six; elles
- sont tubulaires, du système Steinmüller ; on doit-en installer deux autres ; deux seulement sont en service actuellement.
- Le service des eaux est fait par trois pompes Worthington, deux autres doivent être placées. L’une de ces pompes puise l’eau de condensation, qui se rend ensuite à un appareil de filtragè; la seconde reprend l’eau épurée et pourvoit à l’alimentation des chaudières, la troisième forme réserve.
- Le service, des combustibles, l’enlèvement des cendres sont faits par des wagonnets sur rails.
- Le bâtiment des machines est représenté figure
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- 2. II renferme quatre machines à courant alternatif, système Zipernowski, dont chacune est directement couplée avec un moteur à vapeur. Ceux-ci sont des machines horizontales com-
- pound ; la dynamo est placée entre les deux cylindres, et son armature inductrice forme volant.* L’ensemble fait 2100 chevaux, trois des machines donnant 600 chevaux et la dernière 300.
- rsytvwf
- Fig. 2. — Bâtiment des machines.
- Les machines.de 600 chevaux donnent 200 am pères à 2000; volts et tournent à 125 tours ; la machine de 300 chevaux donne 100 ampères à 2000 volts et tourne à 175 tours.
- Nous donnerons peu de détails stir les machines génératrices ; le type Ganz,et C° est bien connu.
- Dans les dynamos de 600 chevaux installées à Vienne, la roue inductrice porte 40 bobines; elles donnent donc 5000 inversions par minute, soit environ 40 phases par seconde, ce qui est la fréquence toujours employée dans ce système.
- L’excitation est faite par trois machines à cou-
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- rant continu ; deux autres doivent être installées. Ce sont des machines à quatre .pôles, excitées en dérivation, fournissant chacune 150 ampères sous 180 volts. Elles sont directement couplées avec des moteurs Westinghouse à 375 tours.
- Le tableau de couplage est représenté schématiquement figure 3. Chacune des excitatrices E! E2 E3 a son rhéostat de champ rftagnétique wx w2 w3; à l’aide d’un commutateur à deux directions on peut mettre les machines d’abord sur un voltmètre, afin de constater leur potentiel, puis sur les barres de couplage ee, lorsqu’elles ont atteint la tension convenable : ces machines travaillent donc en quantité.
- Les machines alternatives travaillent également en quantité ; leur disposition est analogue à celle
- des machines continues. En effet, chacune d’elles a son rhéostat de champ magnétique rx r2 r3 rx ; on commence par régler chacun de ces appareils en le faisant travailler sur un rhéostat; ceux-ci sont construits en lames de fer et assez puissants pour pouvoir absorber 600 chevaux ; ils sont divisés en 48 groupes qui peuvent être couplés diversement selon les besoins.
- Lorsque la machine présente la tension et la charge convenables, avant de la mettre sur le circuit général, il faut s’assurer de la coïncidence des, phases; cette opération se fait comme d’ordinaire, à l’aide d’un groupe de lampes disposé en indicateur de phases; lorsqu’elle est atteinte, on ferme sur les barres générales S.
- Celles-ci portent le départ des trois câbles ali-
- Fig. 3. — Tableau de couplage.
- mentaires. Des]plombs fusibles sont intercalés dans les conducteurs.
- L’accouplement des machines en quantité est, comme on sait, le procédé habituel de la maison Ganz et le mode de construction de ses machines lui en permet l’application facile et régulière.
- Ces générateurs, qui ont beaucoup de fer, ont une grosse self-inductiôn, et c’est là, ainsi que cela est démontré, une très bonne condition pour que le synchronisme des appareils une fois établi se maintienne bien ; mais leur bonne marche en quantité est due surtout à la faible fréquence adoptée pour le courant alternatif. Cette condition a de sérieux défauts, particulièrement celui d’exiger pour la génération et la transformation des machines de grand volume et par suite d’un prix relativement élevé ; elle diminue le rendement deS transformateurs et nuit à la production de la lumière dans les foyers; mais, par compensation, elle permet une facile utilisation des organes dynamo et transformateurs, et, par ce côté, elle rend le système bien pratique.
- C’est également à cette basse fréquence que le système doit la faculté de transmettre assez bien la puissance au moyen de machines marchant synchroniquement. Ce n’est pas que ce procédé soit commode; il entraîne des sujétions nombreuses qui l’empêchent de se généraliser ; mais enfin, avec ces basses périodicités, dans certaines conditions d’exploitation, il marche. 11 ne semble pas qu’il ait été appliqué à Vienne, mais la Société internationale en a fait une application inté-, ressante à Fiume, où elle a fait une installation d’éclairage électrique d’une puissance de 375 chevaux.
- Cette installation en elle-même n’offre d’ailleurs rien de particulier : le transport de force est le seul point à noter. 11 consiste en sept machines de 10 chevaux et trois de 20 chevaux actionnant des ascenseurs, dans les magasins du port.
- En terminant ce qui est relatif à Vienne, nous noterons que les lampes à arc sont disposées par trois, en série,” sur la tension de 100 volts. Ce résultat pourrait difficilement être obtenu avec
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- le courant continu. A l’exposition de Francfort, on montrait quatre régulateurs en série sur no volts. 11 paraît que cette combinaison demande des charbons spéciaux ; mais il paraît certain que le courant alternatif seul la rend possible, sans qu’on en voie d’abord la raison.
- En somme, l’instaliation de Vienne n@ nous apporte pas de combinaisons bien nouvelles; elle est un bon exemple de l’emploi des puissantes machines génératrices directement couplées avec un moteur à vitesse restreinte; il ne faut pas oublier que ces groupes puissants n’ont pas plus de deux années d’existence et, quoiqu’on commence déjà à s’y habituer, il est encore intéressant de signaler leur nombre et leur grandeur toujours croissante. De plus, l’emploi du courant alternatif dans lesgrandes capitales était resté jusqu’ici relativement rare; il faut suivre leur développement, puisqu’un mouvement sensible semble se dessiner dans ce sens.
- Frank Géraldy.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (*)
- Le principe du réglage des balais récemment breveté par MM. Cuénod, Sautter et Hochrentiner est facile à saisir d’après le schéma (fig. i). Ce principe consiste à intercaler l’un des balais principaux B entre deux balais régulateurs b b' , reliés à l’armature d’un petit moteur M, excité séparément, et qui commande le porte-balai, par l’engrenage éo', dans un sens ou dans l’autre, suivant le sens dans lequel le courant des balais b b' en traverse l’armature.
- Les balais b b' sont ajustés de façon qu’il n’y ait aucune différence de potentiel entre eux tant que les. balais principaux se trouvent exactement dans l‘e plan de commutation; mais, dès que ce plan s’en écarte, le moteur M, auparavant au repos, se met à tourner dans un sens ou dans l’autre jusqu’à ce qu'il ait ramené, les balais dans la nouvelle position du plan de commutation.
- Dans la variante représentée par la figure 2 le moteur M n'est pas relié directement aux balais
- La Lumière Electrique, t. XLI, p. 606.
- régulateurs bb', mais par un relais polarisé très sensible 1, qui augmente considérablement la délicatesse du réglage.
- Les figures 3, 4 et 5 indiquent comment le courant envoyé par les balais b b' à l’armature de l’électromoteur, nul quand les balais principaux
- Fig. r. — Cuénod-Sautter (1891). Réglage des balais.
- sont, comme en figure 3, dans le plan de commutation, change de sens lorsque ce plan passe en avant (fig. 4), puis en arrière (fig. 5) de ces balais.
- Fig. 2. — Cuénod-Sautter. Réglage des balais avec relais.
- 11 est d’ailleurs évident qu’il n’est par nécessaire d’employer un électromoteur pour actionner les balais; on peut lui substituer, par exemple, n’importe quel changement de marche mécanique actionné par le relais 1 (fig. 2); le principe fondamental du brevet réside dans l’emploi de balais régulateurs b b'.
- L’objet de la nouvelle armature de MM. Cuénod, Sautter et Hochrentiner, représentée par les figures
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- 6 et 7, est de diminuer le plus possible les pertes dues à l’hystérésis de l'anneau en réduisant le fer de cet anneau au minimum indispensable pour la solidité de la construction, et en le disposant de
- manière que la présence de ce fer ne développe presque pas de résistance magnétique.
- Dans la dynamo à six pôles représentée par les figures 6 et 7 l’inducteur est constitué par deux
- Fig. 3, 4 et 5. — Cuénod-Sautter. Réglage des balais, schéma des inversions.
- cercles de bobines A l’un à l’extérieur l’autre à l’intérieur de l’armature C, et à pôles opposés de manière à développer les trois circuits magnéti-
- ques indiqués en c m, dont chacun des flux traverse deux fois l’anneau de l’armature dans une direction radiale. Cet anneau, en rondelles lamel-
- Fig. 6 et 7. — Cuénod-Sautter. Dynamo multipolaire, vue de face et coupe diamétrale.
- laires divisées, est assujetti" sur un plateau de bronze C', calé sur l’axe B de la dynamo qui porte le collecteur D et la poulie motrice.
- L’enroulement est représenté schématiquement par la figure 8. Le conducteur#, sur l’extérieur de l’anneau, est relié par 1 au conducteur extérieur b, écarté de 6o°, lequel est, à son tour, relié par 2 au conducteur extérieur c, à 6o° de b\ et de même pour d... c... reliés par 3, 4, 5..., g étant l’origine d’une nouvelle section de l’enroulement, qui s-e continue suivant la même loi. La différence des tensions entre a et g est égale à la somme des forces électromotrices développées en a b c d ef, ou dans la section comprise entre a et g, comme dans les enroulements Gramme.
- La figure 9 représente la disposition des con-
- nexions sur la base d’un tambour de dynamo à six pôles, avec 13 sections en tension comme ceux de la figure 7.
- Fig. 8. — Cuénod-Sautter. Dynamo multipolaire, enroulement.
- La figure 10représente un enroulement en quantité avec 12 seclions.
- Le peu d’énergie des dynamos unipolaires est
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- dû en grande partie à ce que le flux des lignes de force y est dévié par. le courant dans le sens de la rotation de l’armature, et d'autant plus que le champ magnétique est plus uniforme. On peut bien remédier partiellement à cette déviation des lignes de force en détruisant l’homogénéité
- Fig. 9. — Cuénod-Sautter. Dynamo à six j)ôles en tension.
- du champ par une disposition spéciale des pièces polaires, mais avec des inconvénients qui compensent et annihilent les avantages peu nombreux d’ailleurs des machines unipolaires.
- D’après M. Thury, le moyen le plus efficace de
- triompher de ces difficultés consisterait à employer deux armatures semblables tournant en sens contraire, dont l'une est fixe et l’autre mobile dans le même entrefer, et reliées en tension ou en quantité. 11 en résulte que le courant de l’une des armatures équilibre la réaction de celui de l’autre,
- Fig. 10. — Cuénod-Sautter. Dynamo à six pôles en quantité.
- égal et de sens contraire. Au lieu de tourner, les lignes de force prennent,' lorsque l’intensité devient considérable la forme d'une S, mais peu accentuée en raison de la grande intensité que l’on peut donner au champ sans aucun danger, puis-
- Fig. 11 et 12. — Thury (1890). Dynamos unipolaires à disque et à tambour.
- que l’on peut éviter par l'uniformité du champ les courants de Foucault. En outre, l’emploi de deux armatures permet de doubler la force élec-tromotriee'de la dÿnamo, ce qui en rend la construction plus facile et les,-applications plus étendues.
- La figure .1.1 représente l’application de ce principe avec armature à disque dd' tournant dans le
- champ uniforme d'un inducteur tubulaire M. Les courants développés dans le disque d passent du centre à la périphérie, où ils sont recueillis par le balai b, fixé à l’extérieur du second disque dlt qui les ramène au centre en leur faisanftraverser en sens contraire le même entrefer. Le balai positif b est relié au circuit extérieur. La réaction du courant passant dans le disque dx est égale et con-
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- traire à celle produite sur le champ par le disque d, et empêche les lignes de force de tourner parce que ces deux systèmes de réactions s’annulent.
- On a indiqué en figure 12 l’application du principe d’une manière analogue aux dynamos unipolaires à tambour.
- On remarquera d'ailleurs que ce.principe de la double induction peut s’appliquer aussi aux dynamos multipolaires à enroulements continus ou sectionnés, comme dans les alternateurs, et que cette application procure une utilisation plus complète du champ en atténuant la diminution de son énergie résultant de la torsion excessive des lignes de force.
- Le principe des nouveaux parafoudres de Tbom-
- son-Houston consiste à renforcer l’action d’un pa-rafoudre ordinaire en faisant que la décharge, en passant à la terre, engendre par induction une force contre-électromotrice qui s’oppose à la dérivation de la décharge vers l’appareil à protéger.
- La figure 13 représente l’application de ce para-foudre à la protection d’une dynamo D, alimentant une ligne L, reliée à la terre d’une part directement à son extrémité et d’autre part indirectement par deux dérivations, dont l’une, Clf constitue le parafoudre ordinaire avec ses plaques P et sa terre E. L’autre dérivation comprend un second solénoîde C, qui va à la terre au travers de la dynamo. Les deux enroulements CC, sont isolés l’un de l’autre, mais ils s'influencent mutuelie-
- Fig. ij, 14 et 15. — Parafoudres Thomson-Houston (1891).
- ment, de manière que la décharge, en passant directement à la terre par l’enroulement à faible auto-induction Q, engendre une force contre-électromotrice opposée, de la dynamo à la ligne en C, de manière à empêcher ses effets d’induction.
- Dans la variante figure 14 l’enroulement Ct du trajet direct de la décharge est remplacé par un treillage enveloppant la dynamo, dont les enroulements remplacent le solénoîde C. L’enveloppe Q est reliée à la terre E directement ou par une série de plaques isolées P P1( assez peu écartées les unes des autres pour y permettre le passage de la décharge, mais sans la formation d’un arc, remplacé par une série de petites étincelles. Le passage d’une décharge dans la cage C détermine dans les enroulements de la dynamo une force contre-élecfromotrice opposée à celle de la décharge même en L et protégeant ainsi la dynamo.
- En figure 15, la dynamo est reliée à la ligne par deux enroulements en série dont l’intérieur, Q,
- relié directement à la dynamo, est shunté à la terre par C, les plaques P et la terre E. La décharge traversera de préférence l’enroulement extérieur C, et induira ainsi en Q une force contre-électromotrice qui protégera la dynamo, garantie en outre par un deuxième peigne Pj contre toute tension excessive qui pourrait être induite en Q par le passage d’une très forte décharge directement à la terre par C.
- Les proportions des enroulements C et Q peuvent être très variables, mais l’essentiel est qu’ils soient disposés de manière que le passage de la décharge dans l'enroulement relié directement à la terre induise dans l’autre une force contre-électromotrice opposée à celle que la décharge elle-même détermine dans la ligne; il suffit, pour cela, que ces deux enroulements aillent dans le même sens en partant, dans chaque cas, du point le plus proché de la ligne.
- La régularisation des dynamos par le décalage des balais y provoque des étincelles, M. Crocker
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- lVbeeler a proposé récemment de parer à cet inconvénient en proportionnant l’armature et les inducteurs de manière que le moment magnétique de l’armature soit relativement augmenté et celui du champ magnétique diminué; il suffirait, pour cela, d’augmenter le poids des fils enroulés dans les créneaux de l’armature dentelée; mais il semble qu’on n’obtiendrait ce résultat qu’aux dépens du rendement et de l’économie de la dynamo. Quant au décalage des balais, il est produit par un régulateur centrifuge isochrone agissant (fig. 16 et 17) au moyen d'un levier / sur un porte-balais roulant sur des galets c.
- L’alternomoteur Testa, représenté par la figure
- 18, se compose de deux ou plusieurs paires d’inducteurs A et B, groupés symétriquement autour d’une armature. Les inducteurs opposés A sont reliés directement au circuit D D de la génératrice, et sont, en plus, enveloppés de bobines secondaires E, reliées aux bobines F des autres inducteurs B. Les courants alternatifs excitateurs de A induisent en E les courants excitateurs de B; mais les phases de ces courants doivent différer de 90°, et c’est pour assurer cette discordance que l’on interpose dans le circuit EF un condensateur G, de capacité telle qu’il neutralise l’effet et l’inlluence retardatrice de la self-induction et amène les phases à peu près à la discordance
- Fig. 16 et 17. — Crocker Wheeler (1891). Réglage des balais.
- voulue. Comme la capacité du condensateur dépend de là fréquence des phases et du potentiel des courants, on réduit cette capacité, le prix et les dimensions du condensateur en faisant les bobines en fils très fins, de manière à augmenter considérablement la tension du circuit secondaire.
- En outre, dans ces moteurs aussi bien que dans les types ordinaires, il faut que, pour une induction donnée, exercée sur l’armature, les courants de l’armature soient les plus intenses possible, et de phases d’une certaine discordance invariable d’avec les courants inducteurs. Il en résulte que tout moyen de diminuer l’auto-induction et d’augmenter le courant dans le circuit induit augmentera la puissance et le rendement du moteur; et il en sera de même de tout moyen tendant à maintenir à son maximum l’attraction exercée entre le champ magnétique et son armature.
- On obtient ces résultats en reliant au circuit induit H de l’armature un condensateur L : le circuit H est isolé du circuit extérieur, et fermé sur lui-même, au travers du condensateur, par les balais N N et les collecteurs MM; mais l’armature peut être creuse et renfermer le condensateur, qui peut lui-même être constitué par les tôles lamellaires du noyau de l’armature, soigneusement isolées et reliées aux bobines de l’armature sans l’intermédiaire des balais.
- Le condensateur doit pouvoir surmonter I’au-to-induction de l’armature, de sorte que l’impé-dence opposée par ses bobines au passage des courants induits soit neutralisée, et qu’en outre le condensateur maintienne entre les phases de l’armature et celle des inducteurs le décalage voulu.
- Dans les moteurs où les enroulements de l’armature sont fermés sur eux-mêmes, on les relie de préférence en série, en coupant leur circuit par
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- un condensateur tel que G (fig. 19) intercalé entre deux groupes d’enroulements Pet Pj, Commedans
- cette disposition, l’auto-induction des groupes P et Pj varie alternativement avec leur situation
- Fig. 20 à 23. — Siemens et Halske (1S91). Distribution par accumulateurs.
- dans le champ, l’effet du condensateur G est doublement favorable : il augmente alternativement
- l’intensité des courants dans chacun des groupes en même temps qu’il en altère les phases.
- L’objet de la distribution par accumulateurs récemment proposée par la maison Siemens et Halske est de rendre le chargement et la décharge de ces accumulateurs, ainsi que l’intensité du courant, aussi uniformes que possible, par l’emploi de dynamos auxiliaires faisant varier en conséquence la différence de potentiel entre les conducteurs de charge et de décharge.
- C’est ainsi que l'on a représenté sur le schéma (fig. 20) en M la génératrice à potentiel constant suffisant pour alimenter les lampes L, mais insuf-
- r
- Fig. 24 et 25. — Siemens et Flalske. Distribution par accumulateurs.
- fisant pour charger les accumulateurs A sans le secours de la dynamo auxiliaire 2, qui fournit le Supplément de tension nécessaire pour ce chargement. Si les accumulateurs se déchargent sur les lampes en même temps qu’on les charge,.il faut ajouter au système un rhéostat S qui règle suivant le besoin des lampes la différence des potentiels entre les bornes des accumulateurs en décharge.
- On peut employer pour charger les accumulateurs un troisième fil spécial (fig. 21) avec commutateur U, permettant d’alimenter les lampes directement par la dynamo seule ou par la dynamo et les accumulateurs en chargement.
- Dans le cas représenté en figure 22, la dynamo centrale M alimente deux stations de distribution AjAo, dont les accumulateurs, inégalement en
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- travail pendant leurs décharges, peuvent exiger pour leur chargement des potentiels tout différents, que l’on peut réaliser au moyen des dynamos auxiliaires Zi et Z2, shuntées sur les accumulateurs au travers de résistances convenablement réglées.
- En figure 23, la dynamo auxiliaire Z est disposée
- par le diagramme figure 24, sur lequel on a porté en ordonnées les potentiels absolus. Entre les points D et B se trouvent les conducteurs L2 Ls et leurs lampes, qui reçoivent le courant de la dynamo M, à potentiel constant D Dx ; entre D et C, se trouve la dynamo auxiliaire Z, ajoutant un potentiel CQ — D Di : C Cj représentant le poten
- Fig. 26. — Parker et Rees. Distiibution par transformateurs-
- Fig. 27. — Parker et Rees. Distribution par transformateurs-
- moteurs (1S90).
- moteurs (1890).
- de manière qu’entre les points C et B il existe toujours une différence de potentiel suffisante pour charger l’accumulateur X, tandis qu’entre les points D et B, qui comprennent le circuit des lampes, le potentiel reste constamment égal à ceiui de la dynamo M. Leco'mmutateur S ne sert qu’à compenser la perte de tension qui se produit toujours dans les conducteurs L, L(.
- Le fonctionnement de ce système est représenté
- tiel de l'accumulateur intercalé entre C et B. On voit que l’accumulateur reçoit un courant de potentiel D D* + (C Q — D Dj), ou égal à CQ, tandis que les lampes ne sont jamais soumises qu’au potentiel de la dynamo M. Les lignes pointillés Dt Bj Q représentent les variations de potentiel que peut produire le commutateur S.
- Cette disposition est nécessaire quand on ali-I mente plusieurs accumulateurs par une seule
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- dynamo M, parce que, dans ce cas, le potentiel varie indépendamment dans les différents circuits. On en voit une application dans la distribution indiquée en figure 25 qui ne diffère de celle figure 23
- qu'en ce que les commutateurs St S2 ne sont pas intercalés entre les piles Xt X2 et les dynamos auxiliaires Zj Z2, tandis que l’un desaccumulateurs, Xj par exemple, est entre le commutateurs et la
- Fig. 28. — Parker et Rees. Distribution par transformateurs-moteurs.
- dynamo auxiliaire ZXl et l’autre dynamo auxiliaire Z2 entre le commutateur S2 et l’autre accumulateur X*.
- Le système de distribution récemment proposé par MM. Parker et Rees a pour objet l’utilisation des courants à haute tension au moyen de transformateurs-moteurs ou moteurs-générateurs.
- Le diagramme figure 26 représente une distribution par courants continus telle que l’on puisse, quand on ne fait fonctionner qu’un petit nombre de lampes,-alimenter ces lampes directement par le circuit à haute tension.
- Sur ce diagramme on a représenté en A et en B les armatures à haute et à basse tension du
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- moteur transformateur, à inducteur C, et qui envoie des courants de basse tension aux conducteurs de distribution D. Le moteur-transformateur reçoit son courant de mise en train des fils fins E, puis est alimenté, une fois en charge, par les conducteurs plus gros El en parallèle avec E ; son inducteur est excité par le courant du fil
- fin G. Le fil fin F a pour objet d’exciter l’électro-aimant J, qui manœuvre les commutateurs K, reliant les conducteurs Et aux bornes de l’armature de haute tension A.
- La station locale est pourvue de deux commutateurs doubles Lu permettant de relier les conducteurs E E' aux câbles de haute tension S, ali-
- Fig. 29 et 30. — Transformateurs Morday (1891). Coupe transversale, coupe longitudinale.
- mentés par la station centrale, ou à ceux de basse tension R, alimentés par le transformateur-moteur de la station locale. Les commutateurs M N O P permettent de contrôler les conducteurs GF H et la résistance P.
- Fig. 31 et 32. — Plan de la bobine et détail des prises de courant.
- Lorsqu’on n’emprunte aux distributeurs D qu’un faible courant, tous les commutateurs de la station locale sont ouverts, à l’exception de Lj Li, fermés sur RR de manière que les courants de basse tension arrivent directement, par R E' K, aux distributeurs D D. Le transformateur-moteur AB ne fonctionne pas.
- S’il faut en D un courant plus puissant, on amorce le transformateur-moteur en fermant M et en excitant ainsi son inducteur C; puis on ferme par le commutateur L, le circuit de haute tension S sur A, de manière à mettre en train le transformateur-moteur; cette mise en train peut s'opérer graduellement par l’intermédiaire du rhéostat P. On n’a plus ensuite qu’à fermer le commutateur O, de manière que l’électro-aimantl relie par T l’armature B aux conducteurs DD,
- J»*-
- Fig. 33_et 34. — Transformateur Morday. Détail des cadres lamellaires.
- puis à séparer par L L le circuit de basse tension. On ferme ensuite N, et l’électro J relie par K les fils Ei à l’armature de haute tension A, que l’on réunit par L L' aux câbles de haute tension S, de manière que le transformateur-moteur se trouve alimenté à sa pleine capacité. On peut régulariser la force électromotrice aux bornes de l’armature de basse tension B en faisant varier convenablement celle du courant fourni à A.
- Pour arrêter ensuite le transformateur-moteur, il suffit de manœuvrer les divers commutateurs en sens inverse des opérations précédentes, de manière à relier de nouveau D directement aux câbles de basse tension R.
- Avec la disposition figure 27, le circuit distribu-
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- teur local D est alimenté, lorsqu’il n’exige qu’un faible courant, directement par les câbles à faible tension R R. Lorsque la charge augmente, on ferme par M le circuit de l’inducteur C du transformateur-moteur, dont on relie ensuite l’armature de haute tension A, par E L, aux câbles de haute tension S S, au moyen du rhéostat de mise en train P. On ferme alors le commutateur O qui, excitant l’éleçtro 1, ferme par T l’armature dé l’intensité de basse tension B sur le circuit distributeur D : si du courant dépasse une certaine limite en D, l’é-lectro X attire son armature x, et déclenche ainsi, par le rochet t, l’armature T, de manière à rompre le circuit.
- A
- A B B A A B
- Fig. 35 à 41. — Transformateurs Lauckert (1891).
- Enfin, dans la distribution (fig. 28), on emploie, en relation avec une station centrale recevant les courants de transformateurs en A, trois stations locales de transformateurs ZZZ. Au tableau de ces trois stations, se trouve un autre transformateur-moteur Z,, avec accumulateurs à commutateurs W, disposés de manière à pouvoir les charger par les câbles distributeurs ou les y décharger. Les commutations du tableau central fonctionnent comme celles de la figure 27.
- Les transformateurs Morday représentés parles figures 29 à 34 sont remarquables par quelques détails de construction ingénieux et par la capacité de leur ensemble.
- Le primaire et le secondaire, P et S, sont enroulés autour d’une longue bobine en bois A qui les isole du noyau en fer B; ils sont isolés l’un de
- l’autre par un isolant C, et recouverts d’une enveloppe isolante C,. Le noyau en fer B est constitué par une série de tôles lamellaires séparées par des feuilles de papier ou par des couches d’oxyde. La construction de ce noyau est représentée en détail par les figures 33 et 34. On étampe des feuilles rectangulaires A B C D, une série E F G H, que l’on dispose, entre chacun des rectangles successifs A B C D, dans la position E' F' G' H'.
- Pour combler les vides laissés par cette superposition, on y insère pendant son exécution des
- Fig. 42 à 47. — Transformateurs Williamson (1891).
- feuilles étampées fendues en /(fig. 34) sous la forme de pièces en U (E! Bj Cj Fi) (Ax Bj C! Dj), de manière qu’elles y occupent les positions (H1 Ax Dx G1) (E! Bæ C* Fi), en même temps que l’on y ajoute les petites pièces (a b c d) (fig. 34) dans la position (a^ bt dt) en alternances avec les pièces (Ei Ft Gi Ht).
- Le transformateur est enveloppé d’une caisse de fonte 11, à joints de caoutchouc étanches J, portée sur des pieds K, et pourvue d’oreilles L. Des boulons M permettent de serrer les tôles du noyau B. La porte N donne accès au bloc de porcelaine O, à ailettes 0, qui en assure l’isolement. Ce bloc porte :
- i° Les bornes primaires QQ (fig. 32) ;
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- D D
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- 2° Un commutateur double, pour ouvrir ou fermer le circuit primaire, et formé d’un bloc isolant Rx tourné par la clef R,, de manière à presser les ressorts qq, sur les bornes QQ„ ou à les en écarter.
- Lorsque ce commutateur est fermé, le courant primaire passe des ressorts qq' à l’enroulement primaire par les plombs fusibles de haute tension TTj. Ces plombs consistent en tubes de verre S, maintenus par les ressorts de contact TT' fermés par des capsules métalliques s su auxquels est soudé le fil fusible q, plongé, pour éviter la formation d’un arc, dans de la poudre d’amiante ou de mica b (1).
- L’enroulement secondaire est en deux parties reliées respectivement aux bornes U U,, VV1( pour en faciliter la liaison au circuit extérieur; on peut les employer en parallèle, ’en série, ou pour le système à trois fils. Les conducteurs primaires pénètrent au transformateur par les garnitures W Wlf et les secondaires en sortent par les garnitures X Xj X8.
- Afin de simplifier la construction des noyaux lamellaires des condensateurs, M. Lauckert les forme de lames A B, A B, étampées comme l’indique la figure 35, disposées ensuite comme en figures 36 et 37, puis renversées et superposées alternativement comme en figure 38, avec une épaisseur double en D D et quadruple en E. Après l’enroulement simple, double ou triple (fig. 39, 40 et 41) on complète les cadres par l’insertion d'une pièce F G entre chaque paire de plaques, pour combler l’espace vide entre leurs bras.
- Les cadres des transformateurs Williamson sont constitués (fig. 42 à47) par des feuilles découpées comme en A B (fig. 42), disposées (fig. 45) en quatre groupes à angle droit, dont les rentrants B, soigneusement isolés, sont enroulés d’une bobine de gros fil S, et chacun des panneaux A d’une bobine de fil fin, reliées entre elles pour former l’autre enroulement du transformateur. Le tout, solidement assemblé entre deux plateaux C, est enfermé dans une enveloppe D.
- Gustave-Richard.
- (9 La Lumière Electrique du 24 oct. 1891, p. 189.
- LA NAVIGATION ÉLECTRIQUE
- DE PLAISANCE
- Tout comme pour l’éclairage par arc, le principe de la propulsion électrique a été émis et réalisé depuis fort longtemps, car il y a un peu plus de cinquante ans que le professeur Jacobi, de Saint-Pétersbourg, lança sur la Néva le premier bateau mû par l’électricité. La science possédant déjà à cette époque des générateurs et des moteurs électriques — à l’état primitif, il est vrai, — il est naturel que la pensée soit venue au savant russe d’appliquer ces instruments à la propulsion des bateaux. Malgré la curiosité qu’il provoqua à l’époque, l’essai du professeur Jacobi n’eut et ne pouvait avoir aucun résultatpratique; il constitua simplement une intéressante expérience scientifique, qui montra seulement que la propulsion dés bateaux par l’électricité n’offrait, en principe du moins, aucune difficulté sérieuse.
- Le petit bateau de Jacobi marchait très bien ; il se mettait en marche ou s’arrêtait immédiatement. Malgré un poids générateur considérable, la vitesse ne.pouvait dépasser 3 kilomètres à l'heure et la dépense de consommation était tout à fait hors de proportion avec la puissance mécanique développée. Cela se conçoit facilement, si l’on songe aux générateurs et aux moteurs électriques à la disposition de Jacobi. Le courant était fourni par des piles primaires, dont la manipulation n’offrait guère d’avantage sur celle d’une machine à vapeur. L’énergie électrique produite très onéreusement par les piles était perdue en grande partie dans la transformation effectuée par le moteur non réversible, le seul connu à ce moment, et dont le rendement était déplorable.
- Ceci explique pourquoi nous devons franchir un laps de temps considérable avant de voir de nouvelles' expériences entreprises dans la voie ouverte par Jacobi. M. Marcel Deprezs’est occupé un peu de la question vers 1875 en se servant également de piles primaires, mais en employant les moteurs réversibles, dont le rendement est bien supérieur à celui des moteurs électriques de la première moitié de ce siècle.
- Le progrès réalisé de cette manière n’était pas encore bien appréciable ; aussi M. Marcel Deprez ne donna-t-il pas suite à ses expériences, exécutées seulement sur des modèles de dimensions
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- très faibles. La découverte des accumulateurs par notre compatriote Planté en 1880 fit entrer la navigation électrique dans une phase nouvelle. Ce qui était demeuré jusqu’alors une curiosité scientifique devint un sujet d’expériences pratiques, grâce à l’emploi de ces réservoirs qui permettent d’emmagasiner si commodément l’énergie électrique produite à un taux raisonnable par des machines dynamo.
- On peut se rappeler que pendant l’exposition d'électricité de 1881 un petit canot mû par l’électricité au moyen d’accumulateurs fut expérimenté avec succès dans les bassins des Champs-Elysées. Quoique ces essais eussent montré tous les avantages de la propulsion électrique en même temps que sa possibilité pratique, avantages que nous énumérerons tout à l’heure, ce n’est qu’en 1888 qu’elle a reçu une application réelle et permanente.
- Ce fut pourtant le point de départ d’expériences importantes, qui eurent surtout pour but de perfectionner un système qui pouvait déjà à partir de ce moment prendre place à côté de la navigation à vapeur. 11 était en effet acquis que l'on pouvait, au moyen d’accumulateurs et d’un moteur électrique, imprimer à un petit bateau une vitesse modérée pendant une durée de plusieurs heures, Le centre de gravité étant fortement abaissé par le poids des accumulateurs rendait l’embarcation très stable. Ce mode de propulsion, quoiqu’en-core coûteux, pouvait être néanmoins produit déjà à un prix abordable.
- Quoique ce soit nous qui ayions exécuté les premiers essais de navigation électrique en 1881, nous n’avons pas persévéré dans cette voie, de sorte qu’aucune expérience ultérieure suivie n’a été faite en France jusqu’à ce jour. Jusqu’en 1888, les autres pays, sauf l’Angleterre, ne se sont pas occupés non plus de bateaux électriques, que nous sachions.
- Dans cette contrée, MM. Reckenzaun et lmmisch entreprirent séparément pendant la période qui suivit 188r une série d’expériences sur la Tamise, afin d’étudier les meilleures dispositions à adopter, tant au point de vue des arrangements électriques que de l’adaptation des bateaux à ce nouveau mode de propulsion. Entre temps les accumulateurs avaient reçu de nombreuses améliorations depuis leur origine. Enfin, vers 1887, la Société Immiscb et Ca se décida à équiper d’une façon courante des bateaux électriques. Mais au lieu
- d’entreprendre la construction de ces bateaux en vue de la vente, elle préféra établir un service de location, qui fut inauguré pour la saison d’été 1888, sur la base modeste d’un bateau et d’une station de charge. Quoique plus hasardée que la vente simple, cette entreprise de louage des bateaux électriques fut certainement plus avantageuse; elle a eu une heureuse influence sur le développement de la navigation électrique.
- S’il s’était agi d’acheter un bateau électrique, beaucoup de personnes auraient hésité, surtout au début, à essayer ce nouveau mode de propulsion, tout d’abord à cause du prix d’achat du bateau, ensuite de la difficulté qu’elles auraient éprouvé pour la charge des accumulateurs ; à moins de posséder déjà une installation d’éclairage électrique dans une villa sur la rive, elles se seraient trouvées dans la nécessité de monter une petite usine électrique.
- Avec le système adopté par la Société lmmisch, n’importe qui peut se payer pour une somme relativement modeste l’agrément de promenades en bateau électrique, en louant le bateau par saison, par mois, par semaine ou par jour. Lorsque l’énergie emmagasinée dans les accumulateurs est épuisée, le client n’a qu’à mener le bateau à la station de charge, où l’on fournit aux accumulateurs une charge nouvelle. De cette manière le public s’est familiarisé avec les bateaux électriques et il y a si bien pris goût que dès la deuxième saison il fallut équiper huit bateaux et édifier de nouvelles stations de charge en d’autres points de la rivière, afin de satisfaire aux demandes des clients.
- Chaque saison la flotte de la Compagnie s’accroît de quelques unités. L’année dernière, pour la troisième saison, on comptait déjà douze bateaux et six ou sept stations de charge. D’autre part, quatre bateaux furent spécialement con- • struits pour l'exposition électrique qui se tint en 1890 à Edimbourg. Ils effectuèrent sur un canal conduisant dans l’intérieur de l’exposition un' véritable service public de transport pendant plus de 5 mois; quoique le temps ait été constamment pluvieux et qu’ils n’aient marché qu’à la vitesse de 7 kilomètres à l’heure, ils ont transporté environ 75 000 personnes. Le prix peu élevé des places, 0,20 fr., vulgarisa ce mode de locomotion parmi le gros public.
- Ces bateaux électriques constituèrent une des parties les plus intéressantes de l’exposition
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- d'Edimbourg, dont le résultat général, pris dans son ensemble, ne fut pas très brillant. Les quatre bateaux qui avaient figuré à Edimbourg ont été transportés cet été à Windermere, l’un des nombreux lacs du Lancashire, où ils sont mis en location comme ceux de la Tamise pour les amateurs du sport nautique de cette contrée.
- En présence des commodités de la navigation électrique qu’ils avaient constatées en louant les embarcations, plusieurs particuliers firent construire des bateaux qui devinrent leur propriété personnelle. Ceux qui possédaient une installation de lumière électrique dans leur habitation utilisèrent leur dynamo d'éclairage pour charger leur batterie. Les autres continuèrent à se servir des stations de la Compagnie pour la charge des accumulateurs. Les affaires marchaient si bien que la maison Woodhouse et Rawson a également entrepris la construction des bateaux électriques, mais dans l’intention de les vendre plutôt que de les louer. C'est ainsi qu’ellé a établi quatre bateaux pour la saison 1890 et sept autres pour la saison 1891.
- Pendant le séjour que nous avons fait à Londres cet été nous avons été grandement frappé par le développement rapide de la flottille électrique de la Tamise, et c’est pourquoi nous avons voulu initier nos lecteurs à cette branche nouvelle d’application de l’électricité, établie dès à présent sur des bases parfaitement stables, et pourtant presque ignorée en France.
- Grâce à l’obligeance de la Compagnie générale de traction (qui a succédé à la Société Immisch) et de la maison IVoodbouse et Rawson, nous avons pu examiner et étudier sur place les différentes dispositions des bateaux électriques, ce qui va nous permettre de les décrire exactement.
- Mais auparavant, regardons quels sont les avantages qui ont permis aux bâteaux électriques de soutenir avec succès la concurrence contre les bateaux à vapeur. 11 est bien entendu que nous ne parlons pour le moment que des petits bateaux ou canots destinés seulement à des parties de plaisir ou des excursions. Dans de telles embarcations la question de confort et de commodité est la plus importante de toutes, et à ce point de vue l’électricité présente des avantages nombreux et décisifs sur son adversaire. Dans un canot électrique tous les engins générateurs sont placés soit sous les sièges, soit dans la cale, de sorte que
- l’inlérieur du bateau reste complètement libre pour les passagers, ce qui permet de lui donner un agencement intérieur et extérieur beaucoup mieux approprié et beaucoup plus élégant, surtout lorsqu’il s’agit d’un bateau de quelque dimension qui comporte des cabines. De plus, le moteur électrique est dépourvu de tous les désagréments qu'entraîne une machine à vapeur et une chaudière. Nous ne trouvons plus ici cette poussière de charbon qui est si salissante, cette odeur d’huile qui accompagne les machines, cette vilaine fumée noire qui obscurcit la vue, ce bruit désagréable que produisent le piston et les bielles. Le bateau électrique, dont l’hélice reçoit directement sa rotation de l’arbre du moteur, glisse silencieusement à la surface de l'eau, propre et gracieux comme un cygne, sans que rien puisse déceler à la vue la force mystérieuse qui guide sa marche. Si l’on ajoute à tous ces agréments celui du paysage, qui sur les bords de la Tamise n’est pas vilain, on conçoit facilement que le public ait pris goût à cette distraction.
- Les Londoniens surtout, qui sont obligés de séjourner toute la semaine dans la peu récréative Cité et de se mouvoir dans l’atmosphère irrespirable du Métropolitain, aiment fort à se réconforter les poumons et la vue, pendant leurs moments de loisir, par une promenade sur l’eau.
- Les bateaux électriques, par leur absence complète de bruit pendant la marche, peuvent être appliqués avec succès aux recherches de la police, et l’ont déjà été, croyons-nous, lis pourraient également rendre d’utiles services dans les guerres de pirates contre les Chinois ou les noirs.
- La conduite d’un bateau électrique est infiniment plus simple que celle d’un bateau à vapeur. La puissance mécanique se trouve déjà emmagasinée sous la forme d’énergie dans le bateau, de sorte qu’il n’est pas besoin de maintenir la puissance mécanique en brûlant du charbon au fur et à mesure de la marche. Aussi, toutes les manœuvres du moteur se réduisent-elles au déplacement de quelques leviers : qu’il s’agisse de la mise en marche ou de l’arrêt, de la marche en avant ou en arrière, à pleine vitesse ou à vitesse réduite, un homme suffit à la manœuvre entière du bateau, quelque grand qu’il soit; pourvu que le barreur soit un bon pilote il pourra conduire le bateau sans difficulté. 11 résulte de ce fait une économie de personnel qui n’est pas à négliger pour les bateaux de dimensions un peu grandes, quideman-
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- deraient au moins un chauffeur en plus pour soigner la machine à vapeur.
- Dans un canot électrique, au lieu d'avoir une machinerie encombrante, tout le matériel, générateur, accumulateur et moteur, ne tient pour ainsi dire aucune place, car on peut le mettre dans des endroits dont l’espace serait inutilisé autrement. La capacité se trouve donc augmentée de tout l’emplacement occupé par la machine à vapeur et la soute à charbon. À dimensions égales, un bateau mû par l’électricité peut contenir un nombre de personnes au moins supérieur de 25 0/0 à celui du bateau similaire à vapeur, ou, ce qui revient au même, pour transporter le même nombre de passagers un bateau électrique peut être de 25 0/0 plus petit qu’un bateau à vapeur, c’est-à-dire que le bateau par lui-même coûtera 25 0/0 meilleur marché et sera de 25 0/0 plus léger.
- 11 n’y a que deux points sur lesquels les bateaux électriques soient actuellement sujets à la critique et par suite aux perfectionnements: c’est la vitesse et le prix d’achat ; ou plutôt une seule question reste discutable, car l’une dépend de l’autre. Pour la propulsion des bateaux, une augmentation de vitesse correspond à une augmentation considérable de puissance mécanique. La théorie élémentaire indique que la puissance nécessaire sur le propulseur est proportionnelle, toutes choses égales d'ailleurs, au cube de la vitesse requise. L’expérience montre que la puissance croît même un peu plus vite que le cube de la vitesse, sans pourtant s’éloigner beaucoup de cette proportion. Par exemple, pour atteindre une vitesse supérieure d’un tiers, il faut une puissance 2,70 fois plus forte, et une vitesse double demande une puissance douze fois supérieure. C’est un peu là l’écueil de la navigation électrique et ce qui a limité son emploi jusqu’ici aux embarcations de plaisance.
- 11 est bien évident que la même loi s’applique aussi bien aux moteurs à vapeur qu’aux moteurs électriques; mais le générateur d’énergie est à puissance égale beaucoup plus léger dans le second cas que dans le premier; le moteur lui-même est plus lourd, mais c’est son agent de production qui èst plus léger; en effet, pour une puissance et une durée égales, le charbon nécessaire à l’alimentation d’une machine à vapeur est beaucoup plus léger que les accumulateurs qui fournissent la même puissance motrice. De plus, à mesure que la puissance augmente, le poids de la machi-
- nerie à vapeur et aussi un peu celui du combustible devient relativement plus faible, tandis que la proportion d’égalité se maintient pour les accumulateurs et le moteur électrique. Pour citer un chiffre approximatif, on peut évaluer grosso modo à 25 0/0 le supplément de poids demandé par la propulsion électrique pour conduire un bateau de même poids à la même vitesse et avec la même provision d’énergie. On ne peut guère diminuer ce chiffre en réduisant la durée du temps de course sans rechargement, comme on serait tenté de le faire au premier abord, car un canot électrique doit posséder une réserve d’énergie suffisante; on ne peut le recharger aussi vite qu’une soute à charbon, et les entrepôts d’énergie électrique ne sont pas non plus si nombreux que ceux de charbon. C’est le poids considérable du générateur d’électricité qui a empêché pendant longtemps la navigation électrique de se développer, et c’est grâce au perfectionnement dans la fabrication des accumulateurs qu’elle a pu s’établir sérieusement.
- Aujourd’hui l’on obtient une grande capacité spécifique en ampères-heures par kilogramme de plaques, tout en ayant des éléments qui se conservent suffisamment bien. Ce n’est d’ailleurs pas seulement la question de poids qui est en jeu dans le matériel générateur, c’est surtout celle de prix, et là nous retrouvons encore plus accentuée la proportion signalée précédemment, savoir qu’un moteur à vapeur devient relativement de moins en moins cher à mesure que sa puissance augmente, tandis que le prix des accumulateurs par unité d’énergie reste toujours le même, et c’est surtout pour cette raison, ne pas faire des objets hors de prix, que l’on a été conduit à adopter de faibles vitesses pour les bateaux électriques, car l’augmentation de poids n’aurait pas une importance énorme et il y aurait toujours assez de place dans les espaces perdus pour loger une batterie plus puissante.
- De plus il est à remarquer que pour des embarcations purement de plaisir il n'est pas nécessaire d’obtenir une grande vitesse. 11 en serait autrement s’il s’agissait d’une entreprise de transport de passagers ou de marchandises, et c’est pourquoi la propulsion électrique ne s’est pas encore étendue beaucoup jusqu’ici dans cette direction.
- La seule question délicate résidé donc à présent dans le poids et le prix des accumulateurs. Si l’on escompte les progrès ultérieurs qui surviendront
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- dans la fabrication des accumulateurs comme ils se sont déjà produits jusqu’ici, on peut prévoir que l’on parviendra plus tard à construire des accumulateurs— ou même d’autres générateurs d’électricité — beaucoup plus légers qu’à présent et bien meilleur marché. Ce dernier point de vue est beaucoup plus important en Angleterre que partout ailleurs, car tout comme pour les lampes à incandescence, la production des accumulateurs y est presque monopolisée par une seule maison, qui tient les prix beaucoup plus élevés qu’en France et en Allemagne.
- Ceci dit nous allons examiner l’état de la navigation électrique en Angleterre, telle qu’elle était lors de notre séjour, c’çst-à-dire cet été. On peut évaluer à soixante le nombre des canots possédant une propulsion mécanique et circulant sur la Tamise.
- Dans ce nombre on compte actuellement vingt-cinq bateaux électriques, ce qui montre que la prophétie du professeur Forbes, qui disait en 1889 que dans un avenir prochain tous les canots de la Tamise seraient mus par l’électricité, est en voie de réalisation. On peut dire que les bateaux prennent leurs ébats sur tous les points de la Tamise, car les deux sociétés constructrices de bateaux électriques ont disséminé des stations de charge en ditférents points de la rivière depuis Londres jusqu'à Oxford. Or, en aval de Londres le cours de la Tamise n’a rien d’agréable, au contraire, et Oxford est le point où ce fleuve devient navigable pour de petites embarcations.
- La distance par eau entre ces deux villes ne mesure pas moins de 95 kilomètres; et les stations sont espacées de telle sorte qu’on n’a jamais à craindre de se trouver arrêté en route faute de charge et que l’on peut effectuer ce petit voyage, qui correspond à la distance par eau de Paris à Montereau, en n’ayant généralement besoin de recharger qu’une seule fois la batterie d’accumulateurs. Les bateaux actuellement en marche sur la Tamise possèdent en effet une batterie de capacité suffisante pour parcourir 65 kilomètres d’une seule traite sans avoir besoin d’être rechargés.
- Voyons d’abord les bateaux de la Compagnie Immisch. Cette saison la' flotte de cette compagnie se montait sur la Tamise à quatorze bateaux tous construits en bois, dont la taille varie de 9 mètres à 19,5 m. et qui peuvent transporter de
- douze à soixante-dix personnes. Le tableau suivant indique les noms de ces bateaux avec leur longueur et leur contenance.
- Noms Longueur Contenance
- Viscountess Bury Omicron Epsilon Lady Suson Lady Lenon Alpha Beta Gamma Zêta Iota...- Delta Thêta Kappa Malden m. 19,50 21 12 12 12 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,2 9>9 9 9 70 personnes, cabines pour 25 50 — —25 25 — — 12 25 — — 12 25 — — 12 20 — _|2 20 — — 12 20 — ! ; 20 — — ,2 20 — _|2 22 — — 12 20 — — 12 15 — — 12 12 —
- ' Le plus grand de ces bateaux, celui qui a 21 mètres de long, ne peut entrer en ligne de compte; c’est un ancien bateau à vapeur qui a été transformé pour la propulsion électrique; aussi présente-t-ii un arrangement assez médiocre et est-il d’une contenance relativement faible.
- Ce n’est pas YOtnicron, mais le Viscountess Bury, qui mérite de fixer l'attention. C’est le plus grand et le mieux aménagé des bateaux électriques, et l’on peut même dire de tous les bateaux deson genre. De forme élancée, il mesure 19,50 m. de long, 3 mètres de large et un tirant d’eau de 0,82 m. 11 est remarquable par le luxe et le soin apportés à son agencement, et il est certain qu’un yacht à vapeur de cette dimension n'offrirait pas un aspect aussi gracieux. 11. peut contenir facilement soixante-dix passagers La moitié du bateau à peu près est occupée par un salon couvert, décoré luxueusement et où vingt-quatre personnes peuvent dîner ensemble. Le toit du salon forme un petit pont qui constitue un lieu d’observation fort agréable. L’éclairage électrique est installé dans toutes les parties du bateau. Tous les autres bateaux, petits ou grands, se distinguent par leur forme élancée, l’absence de machinerie extérieure permettant de réduire beaucoup la largeur du bâtiment. Certains d’entre eux portent des cabines, les autres une simple toile formant couverture. La figure 1 représente un bateau Immisch pour 20 personnes.
- La vitesse du Viscountess Bury est de 9,5 kilomètres par heure, mais peut être réduite à 7 kilomètres. Les leviers de mise en circuit et de réglage
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- du moteur ainsi que le gouvernail sont placés à l’arrière du bateau et sont manœuvrés par un seul homme. L’hélice de propulsion, en bronze phosphoreux, comporte deux ailes; son diamètre est de 49 centimètres et le pas de l’hélice est de 45 centimètres.
- Les autorités maritimes de la Tamise défendent
- de dépasser sur les parties hautes de la rivière une vitesse de 9,5 km., afin d’éviter d’abîmer les rives par un remous trop puissant. C’est pour se conformer à cette ordonnance que la compagnie a équipé tous les bateaux, grands ou petits, de façon à ce qu’ils marchent à la vitesse normalede 9,5 km. à l’heure, en pouvant réduire cette vitesse
- à une valeur modérée de 7 kilomètres à l’heure, que l’on nomme demi-vitesse, quoiqu’elle soit en réalité les 2/3 de la pleine vitesse. Cette clause est tout en faveur de l’électricité; 9 kilomètres et demi à l’heure constituent d’ailleurs une vitesse bien suffisante pour une excursion de plaisir; du
- moins en avons-nous jugé ainsi dans une promenade dont nous a gratifié la compagnie.
- Tous les bateaux sont également aménagés de façon à pouvoir parcourir la même distance sans être rechargés, environ 65 kilomètres ; c’est-à-dire que s’ils vont constamment à pleine vitesse, ils
- Fig. 2. — Coupe longitudinale.
- pourront marcher environ six heures et demie; s’ils employent toujours la vitesse modérée ils pourront marcher neuf heures; s’ils marchent partie à pleine vitesse et partie à vitesse modérée, comme c'est le cas le plus général, la durée de marche sera comprise entre ces deux nombres. Cette durée est bien calculée, car elle correspond à peu près au temps effectif de travail que l’on beut demander à un bateau pour une excursion
- d’une journée, lorsqu’il s’agit d’une simple partie de plaisir où l’on s’arrête assez souvent.
- Considérons maintenant les dispositions électriques des bateaux. Elles ne présentent pas grande complication. Les figures 2 et 3 montrent la coupe longitudinale et transversale du bateau. Les accumulateurs sont logés en rangée de chaque côté du bateau au-dessous des sièges. Ils ont une forme tronconique, afin de mieux s’adapter au
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- profil du bateau et gagner ainsi de l’espace. Ils sont placés dans des boîtes en ébonite et reposent sur le plancher par l’intermédiaire de quatre isolateurs à huile, mis là par excès de précaution, de façon que le liquide qui tombe le long du vase ne
- Fig. 3. — Coupe transversale médiane.
- puisse établir de dérivations et réduire l’isolement du système, qui est ainsi presque parfait.
- L’isolateur en verre est du modèle employé
- dans toutes les installations d'accumulateurs, c’est-à-dire se compose d’un godet renfermant de l’huile et surmonté d’un couvercle. Les boîtes des accumulateurs sont ouvertes et sans couvercle, mais assez hautes et dépassant les plaques de façon que le liquide ne puisse jamais se répandre par suite du balancement du bateau.
- On voit par le dessin que les accumulateurs sont fort à l’aise, et que rien n’empêcherait d’en loger un nombre plus considérable dans le bateau.
- Des ouvertures sont ménagées dans les sièges de façon à assurer la ventilation du compartiment des accumulateurs, pour que les gaz qui se dégagent pendant la charge et la décharge puissent s’échapper au dehors. Ceux qui se dégagent pendant la décharge n’étant composés que d’oxygène et d’hydrogène, sont d’ailleurs complètement inoffensifs; ce n’est que pendant la charge que l’on voit s’échapper des bulles d’odeur désagréable.
- ' Dans chaque rangée tous les éléments sont gé-
- Fig. 4. — Coupe longitudinale du moteur.
- néralement en série et sont reliés par des fils isolés à la gutta aux commutateurs situés soit à l’arrière, soit à l’avant du bateau, sous la plateforme. D’autres fils semblables partent des leviers de manœuvre et se rendent au moteur, qui est posé sur le plancher du bateau et toujours à l’extrémité d’arrière. On a reconnu qu’il était plus commode de placer les leviers à l’avant du bateau de façon à ce que le pilote ait le champ visuel libre devant lui. Lorsque cette disposition est adoptée pour les bateaux, la direction est imprimée au gouvernail par une roue au lieu d’un levier.
- L'arbre de l’hélice est directement boulonné à l’axe du moteur de façon à former un axe continu. Du côté du collecteur l’arbre est supporté par un palier ordinaire, mais à l’autre bout il est engagé au travers d’un coussinet à billes, semblable à ceux employés d’une façon universelle dans la
- construction des vélocipèdes. Cet arrangement est très bon, car il permet d’avoir un long coussinet, tout en diminuant beaucoup le frottement de l’arbre de l’hélice. Celui-ci passe ensuite au travers d'un joint étanche pour sortir du bateau et actionner le propulseur, qui se compose d'une hélice à deux branches. La barre ou roue du gouvernail se trouve toujours à la même extrémité que les leviers du moteur et les deux sont mus par la même personne.
- Le moteur, qui est du type Immiscb, bien connu, convient particulièrement pour ce genre d’application. Comme on le voit sur les figures 1 et 6, l’induit porte un enroulement en tambour, tandis que les inducteurs à pôles conséquents sont excités par quatre bobines dont l’axe horizontal est perpendiculaire à celui du tambour.
- Le noyau de fer des inducteurs est formé par
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- deux pièces horizontales présentant une courbure circulaire en leur milieu, et à l'extrémité desquelles sont montées les bobines. Une plaque de fonte verticale vient fermer le circuit de chaque côté. L'appareil tout entier est très compact et •aussi surbaissé que possible.
- Pour les applications à la traction, le collecteur présente toujours la disposition suivante : La moitié des bobines, 14 par exemple, aboutit à un collecteur et l’autre moitié à un autre collecteur, l’un étant décalé par rapport à l’autre de façon qu'il y ait toujours deux bobines en court circuit, et précisémént celles qui ne sont le siège d’aucune force électromotrice. Cet arrangement a
- l’avantage de réduire la résistance virtuelle de l’induit et par suite d'augmenter son rendement et surtout de rendre la vitesse plus constante pour des charges variables. Pour la navigation électrique ce dernier point n’a pas grande importance; c’est pourquoi la disposition en deux demi-collecteurs n’est employée que pour quelques modèles; dans beaucoup d’autres, il n’y a qu’un collecteur ordinaire.
- Les balais, constitués par des lames de charbon, ne sont pas appuyés obliquement comme d’ordinaire sur le collecteur, mais butent normalement de façon à ce que le moteur puisse tourner dans les deux sens sans que les balais se détériorent.
- Fig. 5. — Schéma des leviers de démarrage, de changement de vitesse et de changement de direction.
- Comme dans tous les moteurs qui servent à la traction, les inducteurs sont placés en série avec l’induit, ce qui permet un démarrage aisé. 11 est même nécessaire d’intercaler une résistance d’environ deux ohms au moment de la mise en marche et de l’arrêt, de façon à. ce que le courant ne prenne pas une valeur trop élevée avant que la vitesse normale soit atteinte. C’est ce qu’on effectue au moyen du commutateur de mise en marche, qui introduit, par le mouvement du levier, quatre résistances successivement décroissantes avant d’établir la communication directe. Lorsqu’on tourne le. levier en sens inverse pour l’arrêt, les résistances se trouvent introduites successivement dans l’ordre inverse, ce qui évite les étincelles à la rupture (voir le diagramme de connexion montré dans la figure s). Le levier à axe de rotation longitudinale que l’on voit sur le devant des instruments de régulation dans la figure 1
- représente ce commutateur. Viennent ensuite deux leviers, placés au-dessus de la plateforme, et que l’on tire ou pousse au moyen d’une poignée. L’un d’eux sert à mettre les deux moitiés de la batterie soit en tension, soit en parallèle, afin de produire la vitesse normale ou la vitesse modérée; l’autre change le sens du courant dans, l’inducteur et permet ainsi de marchsr soit en avant, soit en arrière.
- Comme le montre la figure 5, ils se composent de deux pièces séparées en cuivre, en forme de V, qui peuvent par leur rotation prendre contact en deux positions différentes et effectuer ainsi la commutation.
- Les constantes du moteur varient suivant la dimension des bateaux qu’ils doivent faire mouvoir. Pour le Viscountess Bury, qui mesure 19,50 m.,le moteur, qui pèse environ 500 kilog., a une puissance d’environ 10 chevaux. La pleine vitesse
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- correspond à 1700 tours par minute. Pour la vitesse modérée, le nombre détours par minute est de 1100. Dans le premier cas, il absorbe 180 volts et 45 ampères, et dans le second cas 90 volts et 32 ampères lorsque le bateau est entièrement chargé. Pour les bateaux de 10,5 m. transportant 20 passagers, qui sont les plus nombreux dans la flotte de la Tamise, le moteur prend 88 volts et 28 ampères à pleine charge, c’est-à-dire 3,5 chevaux électriques. La vitesse de rotation est alors de 750 tours par minute. Avec la demi-vitesse, le courant n’est plus que de 21 ampères avec une tension de 44 volts, ce qui correspond à 1,35 cheval électrique, avec une vitesse angulaire de
- 510 révolutions par minute. Le moteur pèse de 140 à 160 kilog. Quant aux quelques bateaux plus grands ou plus petits que le type de 10,50 m., comme ceux qui mesurent 9 et 12 mètres, l’intensité du courant est à peu près la même que précédemment, mais l’on emploie une force électromotrice différente en mettant un nombre un peu plus grand ou un peu plus faible d'accumulateurs dans la batterie. 11 en résulte que la vitesse de rotation de l’arbre, en même temps que la puissance mécanique développée, sont un peu plus fortes ou un peu plus faibles suivant l’un ou l’autre cas.
- On ne doit pas perdre de vue que l’intensité du
- Fig. 6. — Moteur lmmisch.
- courant et la puissance mécanique nécessaires varient dans une mesure notable suivant le nombre de personnes contenues dans le bateau. Quant à la vitesse, elle varie beaucoup moins avec la charge en passagers.
- Le rendement des moteurs électriques est d'environ 85 0/0 à pleine vitesse; à vitesse modérée, il est seulement de 75 0/0. Le professeur Forbes a rendu compte, dans une communication à l’Association britannique, à sa session de Newcastle en 1889, d'expériences sommaires effectuées en vue de mesurer le rendement du système tout entier, c'est-à-dire en comparant la puissance mécanique utilisée par le propulseur avec l’énergie électrique fournie au moteur. 11 a trouvé ainsi un chiffre de 60 0/0 pour la pleine vitesse, mais il faut remarquer que le bateau sur lequel il a fait les essais; lé Delta, est un des plus petits et des premiers construits. IL est probable que dans ceux établis depuis, ce chiffre, qui était déjà sa-
- tisfaisant, est fortement dépassé. Le propulseur a en effet une grande influence sur la marche du bateau, mais il n’entre pas dans notre compétence de juger si telle ou telle forme de bateau ou de propulseur est plus avantageuse qu’une autre.
- Ch. Jacquin.
- (A suivre.)
- TRAVAUX RÉCENTS
- SUR LA MESURE DE LA PUISSANCE ÉLECTRIQUE (*) 11
- MM. Ayrton et Sumpner ont proposé un nouvel emploi de l’électromètre ou du voltmètre, dans un mémoire sur la mesure de la puissance
- (!) La Lumière Electrique du 7 novembre 1891, p. 251.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fournie par un courant électrique quelconque à un circuit quelconque. Ce mémoire ayant été traduit ici-même f1), je rappellerai seulement le principe de la méthode.
- On met en série sur le circuit utile ab une résistance sans induction cd et l’on mesure la racine carrée du carré moyen de la différence de potentiel entre c et d, a et d, a et b\ si on appelle (fig. 7) Vlf V2, V3 les indications cjes voltmètres, le nombre moyen de watts fournis au circuit est représenté par la formule :
- _L (V32 — Vi«- V,»j,
- v étant la résistance du fil cd.
- En effet, soient vuvz,v3 les valeurs, à un moment
- Fig. 7
- donné, des différences de potentiel; / l’intensité du courant en ampères, on a :
- puisque le fil cd a un coefficient d’induction nul.
- Le nombre w de watts fournis au circuit à un moment donné est :
- Or on a :
- V3 = V\ 4-
- î>32 = fl2 + 1>22 + 2 Vt V2,'
- et par suite
- W «= — («3» — f.2 — t>2») ;
- 2r ’
- en multipliant les deux membres de cette équation par dt et intégrant pendant la durée d’une période, on obtient la formule écrite plus haut.
- M. Fleming (8) a présenté les observations sui-
- (*) lxi Lumière Electrique, t. XL, p. 189 èt 284.
- (2) Fleming. The Measuremént of Electric Power given to an inductive circuit. (Tbe Elecirician, 8 mai 1891).
- vantes relativement à la méthode de MM. Ayrton et Sumpner :
- Supposons par exemple qu’on veuille mesurer le travail absorbé par l’ensemble des transformateurs reliés à une station intermédiaire au moment du fonctionnement et cela sans arrêter en aucune façon l’éclairage. Pour exécuter la mesure suivant la méthode indiquée, il serait nécessaire d’employer une résistance sans induction qui pût être traversée par le courant total envoyé par la station, et telle que la chute de potentiel entre ses extrémités fût égale à celle qui se produit ordinairement le long des câbles primaires de la station intermédiaire, ou, tout au moins, fût du même ordre de grandeur. II faudrait alors faire
- Fig. 8
- fournir par l'alternateur une force électromotrice supérieure à la valeur normale pour maintenir la différence de potentiel convenable entre les bornes primaires des transformateurs. En général on ne pourra le faire; voilà donc un cas pratique dans lequel la méthode serait inapplicable.
- M. Fleming propose la disposition suivante : au lieu de mettre la résistance sans induction en série, mettons-la en dérivation (fig. 8); soit 4 l’intensité du courant principal, 4 et 4 l'intensité en a b et cd\ il s’agit de calculer
- J v h dt,
- pendant une période.
- Posons :
- . w 5= i\ ii r ;
- on a :
- v = i\ r 13 — *1 + i-i
- i-,\- — i\‘ + *22 + 2 /, 72
- 7 3»= Û2+*i2 + —’ .
- r
- W (/32— — /22)
- 11 suffit, pour connaître fwdt, de placer un électrodynamomètre sur chacun des circuits;
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- M. Fleming propose en outre de mesurer la différence de potentiel entre les extrémités de la résistance cd au moyen du voltmètres; connaissant cette différence et l’intensité moyenne du courant 4» on en déduira r. La disposition est représentée par la figure 9.
- Cette méthode présente à son tour l’inconvénient d’introduire un électrodynamomètre dans une partie du circuit dont la self-induction doit être nulle; aussi MM. Ayrton et Sumpner l’ont-ils modifiée à nouveau (*), en supprimant l’am-
- Fig." 9
- pèremètre en cd et laissant seulement le voltmètre; on a alors pour la puissance l’expression :
- il faut mesurer r séparément (fig. 10).
- Si le voltmètre est traversé par le courant,
- Si l’on examine les figures 7 et 8, on remarque les différences suivantes : la résistance auxiliaire, au lieu d’être en série, est en dérivation et ce ne sont plus les différences de potentiel, mais les intensités que l’on mesure. MM. Ayrton et Perry ont généralisé cette remarque et énoncé, comme un fait général, qu’à tout problème concernant les différences de potentiel dans des circuits en série, on pouvait faire correspondre un problème concernant les intensités dans des circuits en parallèle. Ils ont montré de cette façon les analogies
- de plusieurs méthodes en apparence absolument 'indépendantes.
- Soit, par exemple, la méthode électrométrique proposée en 1881 par les auteurs et simultanément par M. Fitzgerald et qui est représentée par la figure 11. On mesure d’une part la valeur
- (fl, — Vî) ^ fl3 — J }
- Fig. 12
- comme celui de Cardew, sa résistance intervient, mais il n’est pas nécessaire de la déterminer séparément; la valeur de la résistance totale en dérivation peut se mesurer de la façon suivante : D’abord on vérifie la graduation de 13, L étant supposé gradué correctement, en ouvrant le circuit cd et celui du voltmètre; ensuite on ferme ces deux circuits et on ouvre celui du transformateur; la valeur de v est alors connue puisque c’est le quotient de l’indication du voltmètre par celle de l'ampèremètre à courants alternatifs 13.
- (•) Ayrton et Perry. Alternate Current and Potential Différence Analogies in the methods of measuring Power. (Phi-losopbical Magazine, août 1891). j
- et d’autre part celle des
- (ai —
- - ,
- vt,v2,v3 étant les valeurs du potentiel à un moment donné. La différence de ces quantités est :
- (fl, — fls) (va — A3),
- dont le quotient par r représente le nombre moyen de watts fournis à a b.
- Avec l’électrodynamomètre (fig. 3, p. 254), on mesure les valeurs moyennes de 42et de 44 dont la différence est la valeur moyenne du produit 44-Le produit de cette quantité par r représente la puissance moyenne fournie au circuit ah.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- . 11 est important de remarquer qu’il n’y a aucun appareil dans le circuit sans induction ab; la méthode a donc la même précision qu’avec l’élec-tromètre.
- La méthode électrométrique peut être modifiée (*), comme l’indique la figure 12, de façon à donner la valeur moyenne des quantités :
- , . { V2 -r ®3\ . ' (V2 — l>3)(i) 2
- (ï>2 — V3) lv,---1 et ------—-,
- la différence est la valeur moyenne de :
- (Vi — D3) <1)1 — î)2>
- dont le quotient par r représente le nombre moyen de watts fournis à ab.
- Fig. 13
- En opérant comme l’indique la figure 2, on obtient les valeurs moyennes de
- H H,
- et de
- laquelle on mesure séparément les valeurs moyennes de (v3— Vjf et (v3— v2)2 correspondrait à l’emploi de deux ampèremètres placés l’un sur le circuit utile, l’autre sur le circuit dérivé et qui donneraient les valeurs moyennes de
- 4*
- et de
- Les méthodes électrométriques dans lesquelles on utilise l’appareil Thomson, nécessitent au
- Fig. 14
- Î22,
- dont la différence est la valeur moyenne du produit
- û h
- cette seconde disposition présente l’inconvenient d’introdùire un ampèremètre dans le circuit sans induction.
- La disposition indiquée dans là figure 1, qui donne par une seule lecture, la valeur moyenne du produit
- il H
- est analogue à l’emploi du wattmètre de MM. Blondlot et Curie (fig. 13). Ici toutefois, il y a une bobine dans le circuit cd.
- La méthode indiquée par M. Joubert (2), dans
- (i) Ayrton. Journal of the Society of Telegr. Eng, v. XVII, p. 1644 La Lumière Electrique, t. XXX, p. 261. Cette disposition avait été indiquée par M. Potier (Journal de Physique,
- 1881).
- (») /Innales scientifiques de PEcoIe norma’e supérieure. 1880.
- moins deux lectures; l’appareil de MM. Blondlot et Curie évite cet inconvénient; M. Swinburne a indiqué récemment l’emploi de l’électromètre à quadrants ordinaires comme wattmètre. De part et d’autre de l’appareil W (fig. 14), auquel est fournie la puissance, on met en série deux résistances légales sans induction, et on établit les connexions comme l’indique la figure. Voici, d’après l’auteur, la théorie de l’appareil.
- Le couple exercé sur l’aiguille par le quadrant a est proportionnel à (v3 — vt)2; b agit proportionnellement à— (v2 — Vt)2; jusqu’ici c’est la disposition de la figure 12 (partie supérieure), mais on n’utilise que la moitié des quadrants, c exerce un couple proportionnel à
- — Cpi — «.)*,
- c’est-à-dire à
- — (Vl—Vs)*,
- et d n’agit pas. Ainsi les quadrants a et b donnent :
- (t)3 — 1>l)a •— (Vi — ,
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- c’est-à-dire :
- et le quadrant d :
- _ , (f2 — P3)2
- comme l’électromètre de la partie inférieure de la figure 12.
- L’instrument peut donc être gradué en watts;
- Fig. 15
- d’ailleurs M. Swinburne a déclaré qu'il ne graduait jamais cet appareil que par comparaison. Pour éviter que les diverses actions qui s’exercent sur l’aiguille ne lui donnent une position excentrique, on peut construire l’appareil comme l’indique la figure 15; il diffère de celui de MM. Blondlot et Curie en ce que les deux parties de l’aiguille sont au même potentiel et qu’il y a quatre paires de quadrants.
- C. Raveau.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Les câbles du Pacifique.
- Voici d’après le New York Times quelques renseignements sur le câble du Pacifique, dont on a déjà parlé autrefois dans ce journal (a).
- Le bateau à vapeur Y Albatros est sur le point
- d’entreprendre le relevé sommaire des éléments indispensables pour dresser la carte sur laquelle on doit tracer la route du câble sous-marin de San Francisco à Honolulu. On a d’abord émis des craintes au sujet du fil nécessaire à ces sondages, et on a même dit qu’on ne pourrait pas se le procurer en Amérique; cet obstacle a été facilement surmonté. L’entreprise, différée depuis plusieurs mois, est maintenant sur le point d’aboutir. Le dernier congrès a voté la somme de 125000 francs. Le Thêtis devait être chargé des sondages; on avait espéré commencer dès le Ier juillet dernier, et si cela avait eu lieu, la plus grande partie du travail serait à peu près terminée à présent. Malheureusement, tous les navires de la marine des Etats-Unis étant occupés à d’autres opérations, il n’est pas probable que l’on puisse terminer les travaux avant la fin de l'hiver. Toutefois, ces travaux préliminaires ne font partie d’aucun plan arrêté d’avance; ils n’engagent aucunement le gouvernement américain à la pose de ce câble. Le gouvernement ne s’occupe que des travaux préliminaires ; les sondages peuvent aussi bien servir aux Etats-Unis qu’aux colonies britanniques en fixant la possibilité d'établir ce câble et en indiquant les routes favorables ou celles qui ne le sont pas.
- Ce n’est pas la première fois que le gouverne-mentdes Etats-Unis afait faire des sondages entre la Californie et l’archipel Hawaïen. Vers l’année 1876, on avait déjà entrepris des sondages; ceux-ci accusèrent une profondeur assez uniforme; toutefois, à un tiers de la distance à partir de San Francisco, on rencontra une montagne sous-marine. Tandis que la profondeur moyenne était de 2282 brasses, cette profondeur diminua rapidement jusqu’à 358 brasses. 11 est évident que, dans une exploration régulière comme la fera YAlbatros, on pourra déterminer la situation exacte de cette surélévation, et il est probable que l’on trouvera qu elle se borne à un pic isolé s’élevant du fond de l’océan.
- Le Challenger a trouvé que le Pacifique Nord était en général dépourvu de hauteurs et de profondeurs excessives. Mais d’autre part, l’amiral Belknap a trouvé, pendant sa campagne de l’autre côté du Pacifique, l’indice de certaines difficultés pour la pose d’un câble jusqu’à Yokohama ou Shanghaï. 11 a trouvé, sur la côte est du Japon et des îles Kouriles la plus grande profondeur de mer rencontrée jusqu’ici.
- (') La Lumière Electrique, t. XXX, p. 490.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On a atteint une profondeur de 8400 mètres sans rencontrer le sol, le fil de la sonde s’étant cassé. Les dépressions sont très considérables; il est donc possible que pour atteindre l’Asie on soit obligé de passer au sud des îles du Japon.
- Quant à présent, la question est limitée au câble entre San Francisco et Honolulu et on peut espérer un résultat favorable. Lorsque la question de la route aura été résolue, il restera la question du câble lui-même. Le projet britannique pourra probablement compter sur l’appui du gouvernement anglais; les avantages stratégiques provenant d’une connexion directe de la Colombie britannique avec la Nouvelle-Zélande et l’Australie sont en effet évidents.
- Cette route irait de Vancouver à Honolulu, de là aux îles Fanning, au sud de Hawaï, qui appartiennent aux Anglais; puis dans la direction du sud-ouest jusqu’à l’archipel Samoan, de là à l’ouest jusqu'aux Fidji et enfin dans la direction sud jusqu’à Auckland. 11 existe déjà un câble entre la Nouvelle-Zélande et l’Australie.
- Un câble de ce genre transmettrait, au point de vue commercial principalement, les dépêches provenant des points extrêmes ; il y en aurait toutefois quelques-unes provenant des îles intermédiaires.
- Le projet américain présenté l’année dernière au congrès n’a pu obtenir de subvention. Le sénat était disposé à fournir 15 millions de francs, mais l’autre chambre n’a pas adopté cette dépense; cette subvention avait été ultérieurement réduite de 3 750000 francs, qui devaient être fournis par Hawaï, mais le projet n’a pas été adopté.
- 11 est donc clair que, quoique Y Albatros effectue un travail préparatoire pour une compagnie de câble du Pacifique, cette compagnie ne pourra probablement compter sur aucun subside. Le trafic des îles Sandwichs est trop peu considérable pour qu’on puisse compter sur lui. Un câble allant jusqu’en Asie produirait évidemment beaucoup plus, mais nécessiterait de très grands capitaux; d’ailleurs, il y a un empêchement sérieux à ce câble. Ce qui est la cause probablement que le transpacifique anglais a échoué, c’est qu’il existe déjà une communication télégraphique entre l’Asie et l’Australie d’une part, les Etats4Jnis et le Canada d'autre part; cette voie passe par l’Europe et l’Océan Atlantique.
- Malgré cela, il est évident que le câble du Pacifique sera posé dans un temps plus ou moins
- court; les sondages effectués par Y Albatros peuvent trouver bientôt des applications pratiques.
- C. B.
- Sur la soudure de l’aluminium.
- On sait que la soudure de l’aluminium présente des difficultés très sérieuses. Nous avons rapporté il y a quelque temps la méthode due à M. Bourbouze, basée sur l’emploi de l’étain. La Compagnie d’aluminium de Neuhausen préconise plusieurs moyens de soudure dont quelques-uns sont basés sur l’emploi de l’électricité.
- Pour la soudure de l’aluminium en feuilles on peut se servir d’une soudure à base de fer et d’étain, le joint étant préparé par l’application d’un mélange de résine, de suif et de chlorure neutre de zinc. 11 faut éviter de décaper ou de nettoyer le métal avec un grattoir à l’endroit de la soudure, et si la partie salie exige absolument un nettoyage, on se servira d’alcool ou d’essence de térébenthine. Pour le bronze d’aluminium dont la teneur en aluminium ne dépasse pas 5 0/0, on peut se servir de la soudure à l’étain, mais la difficulté augmente avec la proportion d’aluminium, et lorsque cette proportion atteint 10 0/0, ce genre de soudure devient impossible.
- La Compagnie recommande alors l’emploi d’une couche de cuivre qu’on applique de la manière suivante : On trempe les deux parties dans une solution cuivrique et on fait communiquer le pôle positif d'une batterie électrique avec un morceau de cuivre plongé dans cette solution et le pôle négatif avec la surface à recouvrir. La couche de cuivre a une épaisseur suffisante après un temps assez court. Si l’on rencontre des difficultés à tremper directement les parties à souder dans la solution on obtiendra de bons résultats par l’emploi de mocreaux de papier brouillard bien imprégné d’une solution de sulfate de cuivre. On applique alors l’électrode positive, la plaque de cuivre, sur le papier brouillard et on procède comme précédemment.
- On peut souder le bronze d’aluminium avec un mélangé de résine, de suif, de chlorure neutre de zinc et de sublimé corrosif.
- Une autre soudure consisté en un mélange de 52 parties de cuivre, 46 de zinc et 2 d’étain, appliqué avec l’aide ordinaire du borax. Dans les essais faits à Neuhausen sur de pareilles soudures la séparation de plaques soudées entre elles bord
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- à bord exigeait un effort de traction de 26 à 28 kilogrammes par millimètre carré, tandis que pour des soudures à bords superposés l’effort devait être porté à 35 kilogrammes.
- Les pièces de bronze d’aluminium venues de fonte se soudent en les plaçant dans des formes de sable et en laissant couler sur le joint un excès de métal en fusion ; on obtient ainsi une soudure autogène. L’opération étant bien conduite on ne peut distinguer la soudure, et le corps formé par la réunion des deux parties offre au joint la même résistance qu’en tout autre point. On construit ainsi des cylindres à parois minces en pliant les feuilles de métal et en soudant entre elles les extrémités.
- C. B.
- Pile Jess au bioxyde de manganèse c1).
- Les deux électrodes de cette pile sont maintenues immobiles à l’aide d’une tige S soudée à 1 e-lectrode zinc Z, et isolée du charbon K aggloméré
- Fig. 1. — Pile Jess.
- avec du bioxyde de manganèse; les deux électrodes sont séparées par une plaque poreuse T. A l'intérieur de l’électrode Z on dispose des cristaux de sel ammoniac qui se dissolvent au fur et à mesure dans l’électrolyte de la pile.
- Pour maintenir la solution à un degré convenable de concentration, on peut encore disposer au fond du vase de la pile des corps poreux imbibés d’une solution saturée de‘sel ammoniac, puis séchés. (*)
- (*) Dingler's Polytechnisches Journal, 16 octobre 1891.
- Accouplage à. bouchon pour lampes &, incandescence transportables.
- La Société Mix et Genest de Berlin avait introduit il y a quelque temps avec succès les accou-plages à bouchon servant à mettre en communication temporaire les lampes à incandescence transportables avec les conduites électriques.
- Cette maison construit maintenant la boîte d’ac-couplage en porcelaine blanche, noire et brune. Non seulement cette matière se distingue par un
- Fig. 1
- plus haut degré d’isolation, elle permet de plus l’usage des accouplages à bouchon en des lieux humides où les boîtes en bois souffrent communément.
- Comme on voit dans la figure 2, le bouchon contient deux électrodes en forme de tubes concentriques qui, emmanchées dans les pièces
- Fig. 2
- de contact de la boîte en porcelaine, établissent la circulation du courant. Ces pièces font ressort pour assurer un bon contact. Les boîtes en porcelaine peuvent être fixées sur le mur ou être suspendues sur le fil amenant le courant. Dans ce dernier cas, elles ont une face sphérique dans laquelle on emmanche le bouchon fixé sur le fil qui conduit à la lampe mobile.
- Le bouchon étant fabriqué d’une seule grandeur, s’applique à tous les autres types de boîtes d’accouplage fabriqués jusqu’ici par la Société
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- 33o.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Mist et Genest en bois de noyer poli et en métal avec fond d’ardoise.
- Pile Fitzpatrick (1891).
- Dans cette pile à un liquide, le charbon E a la forme d’un cylindre creux, pourvu de cannelures F, et séparé du zinc B par des anneaux de caoutchouc H. L’ensemble est renfermé dans une auge en verre fermée par un couvercle.
- On obtiendrait avec cette pile, d’après l’inven-
- Fig. 1
- teur, des résultats plus énergiques qu’avec les modèles usuels des piles Leclanché. G. R.
- Sur la construction d’une batterie de petits accumulateurs, par M. C. L. Weber.
- Pour charger les aiguilles des électromètres et pour d'autres usages analogues on se sert habituellement dans les laboratoires de piles Zamboni, de piles à eau ou d’autres piles du même genre. Ces piles ne peuvent convenir que pour des effets statiques; elles ne rendent plus aucun service aussitôt qu’on leur demande des courants même très faibles.
- Lorsqu’on construit des accumulateurs Planté de petites dimensions et composés simplement de fils en bandes de plomb, on n’obtient que de faibles capacités et il n'est pas possible de maintenir une tension constante même lorsque la résistance extérieure est considérable.
- Pour la graduation des galvanomètres à torsion, des voltmètres, etc., pour la mesure des résistances d’isolement de câbles et de réseaux de lumière électrique, on a souvent besoin d’une batterie qui donne pendant un temps assez long sur une résistance extérieure d’environ ioooo
- ohms une tension constante de ioo volts; la pile doit donc pouvoir fournir un débit d'environ io milli-ampères.
- L’auteur a construit pour la station d’essai de Munich une batterie qui peut fournir ce courant pendant au moins 36 heures. Voici quelques indications sur la construction de cette batterie.
- Les éléments sont constitués comme pour les piles à eau par des tubes d’essai, mais dont le verre est un peu plus fort que pour les tubes qu’on emploie ordinairement en chimie. Ces tubes ont 11 centimètres de hauteur et 1,6 cm. de diamètre.
- Les électrodes sont disposées verticalement; elles sont formées par des spirales de plomb; l’intérieur du cylindre ainsi obtenu est rempli de matières actives. Pour construire ces électrodes,
- Fig. 1
- on prend un fil de plomb de 1,5 mm. de diamètre et de 50 centimètres de longueur et dont on forme une spirale.
- On peut faire de 15 à 18 tours; à la partie supérieure de la spirale ainsi formée, on met un petit tube de verre pour éviter les contacts. Le tout est disposé dans le tube comme le montre la figure 1.
- Dans la spirale inférieure, on met une pâte formée de minium et d’acide sulfurique; dans la spirale supérieure, une pâte de litharge et d’acide sulfurique.
- Ces spirales forment ainsi les pôles positifs et négatifs de deux éléments successifs. 11 faut laisser sécher la pâte pendant environ 24 heures avant de monter la batterie et de verser l'eau acidulée.
- Comme le montre la figure 2, les 60 éléments sont disposés par rangées de 10 entre des petites lames de verre supportées par des montants de bois k; les tubes sont supportés par des anneaux en caoutchouc u.
- On prend des contacts par des petits godets de mercure. On peut enfermer le tout dans une boîte mesurant 29 x 16 X 18 centimètres.
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- 331
- Pour former et pour charger cette batterie, il suffit de relier les bornes terminales aux conduites d’éclairage électrique. Si la différence de potentiel entre les deux conduites est de 65 volts, on divisera la batterie en deux séries et trois rangées. On intercale entre les conduites et la batterie, une résistance liquide comprise entre 1000 et 5000 ohms, de sorte qu’au commencement le courant n’est que de 20 milli-ampères; on le porte graduellement jusqu’à 100 milli-ampères, ce qui correspondrait à un courant d’environ 30 milli-ampères dans chaque rangée.
- Pendant la formation des éléments, on charge pendant six heures et on décharge à travers 10000 ohms; on constate par le maintien du potentiel des décharges l’avancement de la formation. Elle exige pour être complète environ 60 heures de charge, ce qui prend une huitaine
- de jours. La Iitharge s’est alors changée en plomb spongieux et le minium en peroxyde d’une belle couleur brune.
- Le galvanomètre de torsion indique, lorsque la batterie est fermée, unetension de 120 volts. Trois jours après la dernière charge, la batterie ayant été transportée à plusieurs reprises, et ayant servi à de nombreuses mesures, on l’a déchargée pendant 36 heures sur une résistancede 10 000 ohms; le potentiel aux bornes était encore de 100 volts.
- La batterie peut fournir sans inconvénient des courants plus forts : ainsi le courant de décharge étant au début de 48 milli-ampères, tombait au bout de sept heures à 35 milli-ampères, le potentiel étant encore de 103 volts, la batterie avait fourni ainsi 0,310 ampères-heures. On a même pu pousser le courant de décharge jusqu’à 63 milliampères. -
- La charge normale est de 30 à 40 milli-ampères pendant environ vingt heures; la perte de charge est peu sensible. On a constaté que la force électromotrice étant de 120 volts, au bout de huit jours elle est tombée de 120 à 1 ro volts.
- Par rapport à ses faibles dimensions, cette pile possède une capacité considérable; elle peut donc rendre de grands services dans des expériences de laboratoire, et comme elle est facilement transportable, on peut s’en servir pour vérifier l’isolement des installations d’éclairage électrique et on a l’avantage d’employer les mêmes tensions que celles qui actionnent l’éclairage.
- Avant d’arrêter le modèle définitif, l’auteur a fait quelques expériences relatives à la matière active. 11 avait arrangé à cet effet une batterie d’essai de douze petits éléments pourvus de spirales de plomb de même grandeur et de même forme, mais différents par rapport à la matière active. Les groupes contiennent trois éléments; il y a par conséquent quatre groupes. Dans le groupe 1, il n’y avait pas de matière active ; dans
- O
- le groupe II, l’électrode positive était vide, l’électrode négative remplie de Iitharge; dans le groupe 111, les deux électrodes étaient remplies de Iitharge, le groupe IV contenait du minium aux électrodes positives, et de la Iitharge aux électrodes négatives.
- On a soumis les douze éléments au même régime, et on a déterminé le temps pendant lequel avec un courant de 10 ampères, le courant diminuait de 7 0/0. Même au début de la formation, on constatait des différences essentielles comme le montre le tableau suivant :
- Différence de potentiel aux
- bornes en volts.........
- Durée de la décharge en minutes...................
- Groupes
- I 11 ni IV
- 8,8 7,0 6,4 6,3
- 2 19 39 87
- De petites quantités de matière active ont donc une influence manifeste sur la capacité. La diffé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rence entre les groupes 11 et 111 est remarquable; la litharge ne produisant aucune différence sensible lorsqu’on la met au pôle positif, il était à prévoir que les groupes 111 et 11 se comporteraient d’une manière analogue, puisque l’électrode de plomb s’oxyde. Cependant la capacité est doublée; il semble donc que la matière active agit en retenant mécaniquement l’oxygène.
- Pour former et pour charger ces éléments, il faut avoir à sa disposition une résistance facilement réglable; à cet effet, l’auteur emploie une résistance liquide formée d’un vase de pile et de trois plaques de verre, comme le montre la figure 3, le liquide étant une solution de sulfate de cuivre. Deux plaques de verre «a' sont mastiquées dans ce vase avec de la paraffine; une autre plaque b peut se déplacer entre elles ; pour la fixer, il suffit d’introduire une petite cale de bois. Des électrodes à grandes surfaces cc' amènent le courant. Le niveau de la solution ne doit pas dépasser de beaucoup les bords supérieurs des plaques aa!. On conçoit facilement qu’en déplaçant la plaque b on peut faire varier la résistance entre d’assez grandes limites ; on peut d’ailleurs faire varier la densité et par suite la résistance spécifique de la solution.
- C. B.
- I qu’aux transformateurs et ayant pour point de départ la disposition des électro-aimants inducteurs.
- On peut considérer en principe les dynamos et les transformateurs comme des appareils ayant pour but de transformer et d’engendrer le courant électrique. En effet, les transformateurs comme les dynamos transforment certaines quantités d'énergie en énergie électrique; ces deux genres d’appareils produisent de l'énergie électrique et au point de vue théorique, il est indifférent que l’énergie primitive soit fournie sous la forme électrique ou sous la forme mécanique. Dans un transformateur, le courant s’engendre par la variation de l’intensité du champ magnétiqu'e; dans une dynamo, le courant provient de la variation de l’intensité du champ magnétique dans les bobines secondaires ou en d’autres termes par la rotation de ces bobines, c’est-à-dire par la rotation
- O
- Fig. I, 2 et 3.
- Relation éntre les circuits magnétiques des dynamos et des transformateurs, par M. Imhoff p).
- On classe le plus souvent les dynamos d’après la construction de l’armature en machines à anneaux, à tambours et à disques ; il existe, en outre, certaines variétés et quelques modèles spéciaux; qui n’entrent pas dans cette classification. C’est d’ailleurs avec raison que l’on prend l’armature comme point de départ dans là construction des dynamos.
- 11 n’y aurait aucune raison de proposer une nouvelle classification si elle ne présentait pas certains avantages sur la manière ordinaire. Plusieurs maisons ont l’habitude de donner à leurs dynamos, avec le même système d’inducteurs, des armatures soit à anneau, soit à tambour, suivant le but que l’on cherche à obtenir. Dans ce qui suit, l’auteur attire l’attention sur une classification générale s’appliquant aussi bien aux dynamos
- (l) Elehtrotechnische Zeitschrift, n* 34, 1891.
- de l’armature dans un champ magnétique constant.
- Dans une dynamo, la variation de l’intensité du champ magnétique entre zéro et une certaine valeur maxima positive ou négative n’a lieu que dans l’armature; dans un transformateur, ce changement a lieu dans le circuit magnétique entier. On change donc une dynamo en un transformateur, en remplaçant l’armature dans les machines à deux pôles par une bobine unique et dans des machines multipolaires par autant de bobines qu’il y a de pôles; il faut en plus que l’intensité du circuit magnétique varie périodiquement.
- Ces considérations conduisent à une classification générale dans laquelle on divise le champ magnétique en trois groupes, comme cela est indiqué schématiquement par les figures 1, 2 et 3. La figure 1 se rapporte à un circuit magnétique simple, la figure 2 à un circuit double et la figure 3 à un circuit multiple. Les types 1 et 2 se rapportent à des dynamos à deux pôles ou à des transformateurs ordinaires; le type 3 à des dyna-
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- mos multipolaires ou à des transformateurs multipolaires pour courants alternatifs, ordinaires ou polyphasés.
- Suivant que dans les types 2 ou 3 on met l'enroulement sur les noyaux intérieurs ou extérieurs, on obtient soit des dynamos à pôles conséquents et des transformateurs à noyau intérieur, soit des
- Fig. 4 et 5.
- dynamos et des transformateurs à courants magnétiques fermés.
- On peut transformer le type 1 en transformateur à circuit fermé, mais non en dynamo à circuit fermé. Toutes les dynamos et tous les transformateurs, quelle que soit leur construction, rentrent dans l’un de ces trois types fondamentaux.
- Les variétés que l’on obtient en enroulant le fil sur le noyau intérieur ou extérieur peuvent s’imaginer facilement, tant pour les dynamos que pour les transformateurs; nous n’en tiendrons pas compte dans ce qui suit.
- D’après les trois types fondamentaux qui s’appliquent aux dynamos et aux transformateurs, on obtient les formes suivantes.
- 1. Dynamos ht transformateurs a circuit
- MAGNÉTIQUE SIMPLE.
- a) Type à circuit magnétique ouvert. — Le circuit magnétique simple, employé d’abord dans les pre-
- Fig.6 et 7
- mières machines électriques de Pixii, de .Saxton, de Clarke et préconisé plus tard par de Wilde et par Siemens se retrouve dans beaucoup de machines modernes. Ces formes sont représentées par les figures 4 et 5.
- Pour les transformateurs, le circuit magnétique simple a été employé d’abord par Zipernowski, Deri, Blathy, dans leurs transformateurs sans pôles (fig. 6), construits actuellement par la maison Ganz. Un autre type (fig. 7) semblable à la figure 5 est employé dans les appareils de Siemens et Halske et dans ceux de Hopkinson.
- b) Type à circuit magnétique fermé. — Ce type, employé dans certains transformateurs de la maison Ganz, ne semble pas avoir été appliqué dans la pratique.
- U. Dynamos et transformateurs a circuit
- MAGNÉTIQUE DOUBLE.
- a) Type à circuit magnétique ouvert. — Les formes principales de cet arrangement sont le type
- Fig. 8 et 9
- Fig. u et 12
- Manchester (fig. 8) et l’ancienne dynamo Siemens (fig. 9).
- La forme correspondante de transformateur serait celle indiquée par la figure 10, mais l’auteur ne sait pas si des transformateurs de ce genre ont été appliqués pratiquement.
- b) Type à circuit magnétique fermé. — Cette forme (fig. 11) se trouve dans un grand nombre de dynamos modernes, les transformateurs (fig. 12) se sont également assez répandus depuis quelque temps.
- Elle est employée par Ferranti, Kapp, Stanley,
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- Westinghouse), Brown (Œrlikon), Mordey et autres.
- L’auteur a proposé cette forme depuis 1885.
- 111. Dynamos et transformateurs multipolaires.
- a) Type à circuit magnétique ouvert. — Des machines à champ magnétique ouvert (fig. 13) ont
- Fig. 13 et 14.
- été construites par Thury (Cuénod, Sautter et O) Alioth (modèle ancien), Sautter et Lemonnier, Zi-pernowski, Helios et d’autres. La figure 14 montre un transformateur à quatre pôles, comme l’a employé von Dolivo-Dobrowolsky pour ses transformateurs à courants rotatoires.
- b) Type à circuit magnétique fermé. — Ce type (fig. 15) est appliqué à la plupart des machines multipolaires modernes; von Dolivo-Dobrowolsky et Wenstrom l’ont appliqué au transformateur à courants rotatoires.
- La figure 16 montre un transformateur de ce
- Fig. 15 et 16.
- genre pour un courant alternatif ordinaire. Les derniers modèles de transformateurs multipolaires de la maison Schuckert pour courants alternatifs et courants polyphasés appartiennent à ce type, bien que leur construction diffère de celle xde la figure 16. Les transformateurs de Schuckert peuvent être considérés comme dérivés des dynamos multipolaires à disques.
- En dehors des exemples que nous venons de donner, on peut trouver pour chaque genre de
- dynamo le transformateur correspondant en suivant la méthode indiquée plus haut. 11 n’est pas nécessaire que la bobine secondaire du transformateur conserve sa place; par exemple, dans la figure 10 on a dédoublé cette bobine et on en a reporté la moitié sur chacune des branches latérales. C. B.
- Sur les frais d'exploitation des tramways électriques.
- Nous extrayons d’une étude faite par M. H. Koes-tler sur les tramways électriques dans les grandes villes et ayant fait l’objet d’une conférence à la Société des ingénieurs de Vienne les passages suivants où l’auteur s’occupe plus spécialement des tramways autrichiens.
- Actuellement la plupart des tramways emploient des chevaux pour la traction. Ce système suffit dans les localités où la circulation n’est pas considérable. Mais l’insuffisance en est très sensible dans les grandes villes où la circulation augmente d’année en année. C’est surtout la lenteur du moteur animal qui en fait l’infériorité. Sur le tramway à chevaux de Vienne, la vitesse moyenne est de 7,7 km. à l’heure. En outre, il faut ranger parmi les inconvénients de ce système la saleté et l’usure du pavé, les tourbillons de poussière, l’interruption du service en temps de neige, etc. Mais ce qui est plus grave, c’est le chiffre des frais d’exploitation, qui, nous le prouverons plus loin par des données officielles, sont par trop considérables. Il est vrai que les frais de premier établissement sont moins élevés que dans n’importe quel autre système, et ce fait sera toujours décisif quand il s’agira d’une circulation peu importante.
- Nous citerons à l’appui de cette opinion que la Société viennoise des tramways à chevaux a dépensé, pour frais de construction onze millions et demi de francs. Or, comme elle a actuellement 128,4 kilomètres en exploitation, les frais sont de 88 150 francs par kilomètre. Letramway à vapeur Kraus et C° a dépensé 150500 francs par kilomètre; par contre, le tramway électrique de Pesth n’a coûté que 64500 francs par kilomètre de voie simple, dont 30000 francs pour le canal et la transmission souterraine.
- Le tramway à vapeur est proscrit de beaùcoup de villes à cause de la fumée qu’il répand. 11 ne se
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- recommande, du reste, que là où il y a un très grand nombre de voyageurs à transporter à la fois, une grande distance à franchir, une grande vitesse à développer ou un grand intervalle à laisser entre les départs.
- Le tramway à vapeur est inférieur au tramway électrique, d’abord à cause de la locomotive, dont le poids mort est tout à fait hors de proportion avec le poids utile de la voiture ou des deux voitures qu’on peut y attacher ; ensuite, à cause du personnel beaucoup plus nombreux qu’il exige et qui augmente les frais d'exploitation. 11 convient aussi de rappeler que pour modérer la production de fumée on est forcé d’employer du combustible de qualité supérieure, ce qui grossit encore les frais.
- 11 nous resterait à signaler les tramways à câble, qui offrent parfois de notables avantages, surtout quand il y a de fortes montées à franchir. Mais la construction de ces tramways est souvent très difficile, et elle est toujours plus coûteuse que celle des autres tramways. En outre, l’exploitation n’en est pas facile, et les frais d’entretien atteignent un chiffre élevé, à cause de la rapide usure du câble. C’est pourquoi ce système est délaissé aujourd’hui en Amérique, où il n’est plus employé que pour des lignes à rampes très prononcées.
- Le tramway électrique a de nombreux avantages sur les divers systèmes qu’on vient d’examiner : les voitures se meuvent sans aucun bruit; il y a moins d’encombrement sur la voie publique, grâce à l’absence de chevaux, moins d'ordures sur la ligne; diminution des frais d’entretien de celle-ci; vitesse plus grande, arrêt et démarrage plus rapide qu’avec le tramway àchevaux, exploitation plus complète du matériel roulant. L’absence d’écuries permet d’installer les ga-res-.sur un terrain moins étendu, ce qui n£ manque pas d’importance dans les localités où le prix du terrain est très élevé.
- En général, néanmoins, l’établissement du tramway électrique semble être un peu plus coûteux que celui d’un tramway à chevaux ou d’un tramway à vapeur, et le choix du système dépendra le plus souvent de la proportion probable entre les frais d’exploitation et les recettes. On prétend que les chevaux s’effrayent à la vue des voitures électriques; on prétend aussi que les déraillements de ces voitures produisent une interruption du service plus grave que les déraillements des voitures de tramways à chevaux. Mais nous pouvons affirmer, d’après nos observations personnelles, qu’à Pesth les chevaux s’habituent bien vite à voir circuler les voitures du tramway électrique. Quant aux déraillements, il n’y en a eu qu’au début.
- Bien souvent, ils étaient produits par des pierres qui, par méchanceté, avaient été introduites dans la rainure des rails. Mais ces interruptions ne sont jamais de longue durée, parce qu’au bout de quelques minutes arrive la voiture suivante, qui remet en place la voiture déraillée. Quand un arrêt survient par suite de la rupture du chariot de contact, .la pièce est promptement remplacée par celle de réserve qu’on a toujours dans chaque voiture, et celle-ci reprend sa course aussitôt.
- Au reste, ces inconvénients paraissent insignifiants quand on songe aux avantages que nous avons énumérés. Mais nous n’avons pas encore signalé le plus grand avantage du tramway électrique; le voici : son exploitation est beaucoup plus simple et beaucoup moins coûteuse que celle des autres tramways. A l’appui de cette affirmation, nous avons dressé des tableaux comparant entre eux plusieurs tramways.
- En premier lieu, nous comparerons le tramway électrique Mœdling-Hinterbrühl avec la ligne locale à voie normale Liesing-Kalterleutgeben. Elles se trouvent toutes deux dans des conditions à peu près identiques.
- Désignation Longueur de la voie Frais d’ét£ pour la ligne entière iblissement par kilomètre Nombre des voyageurs Kilomètres parcourus par voiture
- Ligne locale Liesirig-Kaltenleutgeben (1889) kilomètres 6,68 francs 747 127 francs 11i 800 470 OOO 310 170
- Tramway électrique Mœdling-Hinterbrühl (1S88) 4,476 868 367 193 994 342 129 135 477
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- Ddsignation
- Ligne locale.........
- Tramway électrique
- Recettes
- Dépenses
- Total
- par voiture et kilomètre
- Total
- par voiture et kilomètre
- Bénéfice par voiture et
- kilomètre
- francs
- III I25
- centimes
- 35,7
- francs
- 94 856
- contîntes
- 25
- centimes
- 10,7
- 112 453
- 83
- 41 877 31
- 52
- Ce tableau montre que les frais d’établissement de la ligne locale sont par kilomètre de 82 194 francs moins élevés que ceux du tramway électrique Mœdlin-Hinterbrühl; mais cela provient du prix d’achat du terrain pour ce dernier tramway; les voitures à moteur et l’usine centrale du tramway figurent pour 267804 francs. Nous ne connaissons pas à combien revient le matériel roulant de la ligne locale. Les frais d’exploitation du tramway électrique s’élèvent à 31 centimes par kilomètre parcouru et sont, par conséquent, un peu plus élevés que ceux de la ligne locale; mais le rendement net du tramway est de 6,14 0/0, tandis que celui de la ligne locale n’est que de 2,24 0/0. 11 suit de là que, malgré ses frais d’établissement plus considérables, le chemin de fer électrique à voie étroite est d’un rendement beaucoup plus grand.
- Maintenant nous allons comparer le chemin de fer électrique Francfort-Offenbach avec le tramway à chevaux de Francfort. Je ferai remarquer tout d’abord que ce tramway électrique subit la concurrence d’un autre tramway et du chemin de fer Francfort-Bebra. Cela explique la modicité des recettes du tramway électrique. Elles ont diminué depuis qu’en 1886 les deux autres lignes rivales ont diminué leurs tarifs. Voici le résultat de l’exploitation du tramway électrique Francfort-Offenbach.
- Par voitiire-kliomètl‘û
- Années Recettes Dépcnsos Excédent
- rocettos dé- penses cèdent
- francs francs cent. cent.
- 1884-85 185 672 178 036 7 636 52,5 50 2,5
- 1885-86 191 745 151 544 40 201 40,6 33,5 8,1
- 1886-87 173 964 >37 432 36 532 34,4 26,9 7,5
- 1887-88 >74 745 127 219 47 526 33,» 24,4 9,4
- 1888-89 179 >97 126 Q79 52 218 34,i 24,4 IO, I
- 1889-90 175 886 123 972 51 914 33,» 23,8 10,0
- En ajoutant aux frais d’exploitation les contributions et les amortissements, les dépenses s'établissent comme suit :
- Frais d'exploitation par kilométré parcouru.
- Appointe- Entretien
- monta
- « c
- j£ « Frais divers S
- Années Si 1 0 Service des voitures I Autres 1 services Voitures et machines Immeubles et voie 1 <4 Total
- c. cent [mes cent imes cent. c. cent.
- 1884-85.. 6,25 20,00 12 50 1,88 10,62 2^0 53,75
- 1885-86.. 4,37 74,3» 5,00 0,62 1,88 12,50 «,75 47,5'J
- 1886-87.• 3,12 6,25 6,88 5,63 1,25 0,25 5,00 7,«7 36,25
- 1887-88.. 3,12 ->,63 6,25 3,75 I,2S 0,25 5,00 7,25 32,50
- 1888-89.• 2,88 5,62 6,2S 4,37 1,88 0,25 3,75 7,5° 32,50
- 1889-90.. 3,12 5,63 6,25 3,75 1,88 °,37 3,3s 5,62 30,00
- Nous comparerons maintenant les recettes et les dépenses de ce tramway électrique avec le tramway à chevaux de la ville de Francfort. Cette comparaison s’impose pour ainsi dire, car les deux entreprises sont également bien administrées.
- Exploitation du tramway électrique de Francfort à Offên-bach, en 1889-90, et du tramway à chevaux de Francfort, • en 1889.
- Par kilomètre parcouru (on centimes)
- Tramway Tramway ôloctriquo à chevaux
- Recettes brutes..............33,75 67,15
- Frais d’exploitation y compris a-mortissement et frais généraux. 30 59
- Bénéfice............. 3,75 8,^
- Les dépenses d’exploitation se répartissent comme suit ;
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- Chauffage et éclairage Appointements et salaires Entretien des machines et voitures Entretien de la voie et des immeubles Impôts et contributions Divers 3113 ",85 3,75 1,88 o,37 5,63 5,63 0,62 16,38 23,75 6,75 3
- Amortissements Pi 3,5°
- Part de la ville dans les bénéfices ',23
- Totaux 30,00 59,00
- Cet exposé prouve que les frais d’exploitation du tramway électrique sont de moitié moins élevés que ceux du tramway à chevaux. Malheureusement, sur cette ligne électrique, les recettes sont exceptionnellement faibles par suite de la concurrence indiquée. Nous allons maintenant nous occuper du tramway électrique de Budapest et du tramway à chevaux de Pesth. Voici tout d’abord un exposé comparatifdé l'exploitation de ces deux tramways pour l’année 1890.
- r Exploitation du tramway électrique de Budapest, Siemens et Halske.
- Kilomètres Nombre des voyageurs Recettes provenant (les voyageurs
- exploita- Mois
- tion total par kllomôt.
- 6,0 janvier... 106 196 17 699 fr. 14 878 fr. 2 479
- 6,0 Février. ... 115 583 19 264 16 228 2 705
- 7,9 Mars 276 398 34 987 35 810
- Avril 5 568
- 7,9 337 200 42 684 43 987
- Mai
- 7 >9 387 654 49 070 51 204 6 482
- Juin
- 7.0 344 045 43 350 45 °45
- juillet
- 7,9 345 765 43 768 45 524 5 762
- 9, * Août 467 566 51 381 63 033 6 929
- S'*ptembre.
- 9,' 482 937 53 070 64 775 7 1 ib
- 9,' Octobre ... 326 331 53 839 69 778 7 667
- 9,1 Novembre. 536 808 58 990 70 879 7 789
- 9,1 Décembre . 532 75' 48 54' 70 843 7 785
- 4 459 234 592 C04
- 2° Exploitation du tramway à chevaux de Budapest.
- Kilomètres en exploita- tion Mois Nombro dos totul voyageurs par kilomètre Recettes pre des voya total venant jeurs p. kilom,
- 4^,6 Janvier.. 1 206 182 26 431 fr. 208 275 fr. 4 567
- 4=1,6 Février.. 1 109 353 24 328 189 660 4 '56
- 4 %6 Mars ' 34' 574 29 420 230 439 5 052
- 45,6 Avril .... 1 508 171 33 074 261 584 5 730
- 45,8 Mai 1 845 109 40 286 333 925 7 291
- 45,8 Juin I 700 04l 37 “9 3" 789 6 807
- 45,8 juillet... 1 745 115 38 103 321 302 7 0'5
- 4=1,8 Août .... 1 844 861 40 281 338 255 7 385
- 45,8 Septemb. 1 588 044 34 673 279 532 6 104
- 45,8 Octobre . 1 523 384 33 262 260 144 5 680
- 45,8 Novemb. ' 379 ?26 30 116 234 993 5 '30
- 45,8 Décemb . 1 316 386 28 742 223 24! 4 874
- '8 107 543 3 '93 '37
- Ces tableaux permettent de constater que les tramways électriques peuvent donner un travail utile plus considérable que les tramways à chevaux. puisque, en novembre 1890, le tramway électrique de Budapest transportait 58990 voyageurs par kilomètre, tandis que le tramway à chevaux n’en transportait que 30116; de sorte que les recettes du premier s’élevaient 47789 francs et celles de l’autre à 5 130 francs seulement par kilomètre. 11 convient aussi d’ajouter que les voyageurs payent, en moyenne, 13 centimes sur le tramway électrique et 17 centimes sur le tramway à chevaux.
- Une comparaison entre les frais d’exploitation des deux tramways n’offre pas moins d’intérêt, la voici :
- Désignation Frais d’ex Recettes ploitation Dépenses Kilomètres parcourus Voiture-] Recettes ilomètre Dépenses Coefficient d’ex- ploitation
- francs fruncs cent.
- Tramway électrique de janvier 1890 207 I5O 103 529 291 282 71,16 35,5 50 0/0
- Tramway à chevaux de janvier à décembre 1890 3 '56 273 2 295 248 5 440 400 58,00 43,0 74 0/0
- Ainsi, le chiffre des dépenses d’exploitation est moitié moins élevé que celui des recettes. On constate par conséquent encore une fois la grande supériorité de rendement du système électrique;
- en effet, le rapport entre les dépenses et les recettes est beaucoup moins favorable pour le tramway à chevaux de Budapest. 11 faut remarquer que dans la dépense de 35,5 cent, par kilomètre,
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- indiquée pour le tramway électrique, sont compris les frais pour certaines améliorations. Dans l’exploitation d’une nouvelle entreprise, ces frais sont inévitables, et ils atteignent parfois un chiffre élevé. Tel a été le cas, lorsque le tramway électrique de Budapest a dû changer la corde d’acier qui, dans ses voitures, transmettait la force motrice à l’essieu.
- Si l’on déduit cette dépense du montant des frais d’exploitation de la première année, ces frais tombent du chiffre de 35,5 cent, à 25,8 cent.; et si, à ce dernier chiffre, on ajoute 4,3 cent, pour
- impôts et contributions, qui n’étaient point compris dans l’autre chiffre, on trouve 30,1 cent., c’est-à-dire presque le même chiffre que pour les frais d’exploitation du tramway électrique de Francfort-Offenbach et du tramway de Mœdling-Hinterbrühl.
- Au reste, les frais d’exploitation du tramway à chevaux de Budapest, sont relativement minimes, ainsi que le prouve le tableau suivant indiquant les recettes et dépenses pour les années 1885-1889 du tramway à chevaux de la ville de Vienne.
- Années Kilomètres Voitures-kilo- mètres Recettes totales Dépenses totales Voitures- Rece ttes kilomètres Dépenses Nombre des voyageurs Nombre des voitures Nombre moyen des chevaux
- 1885 60 343 10 872 250 francs 7 307 149 francs 6 205 614 cent. 67,2t cent. 57,08 40 001 324 636 2 344
- 1886 60 344 11 044 583 7 363 589 6 659 889 66,65 60,30 40 195 267 657 2 378
- 1887 62 018 10 963 400 7 275 241 6 275 437 66,35 57,23 39 734 '55 628 2 340
- 1888 62 764 11 228 430 7 747 873 6 629 621 6^,84 59 41 985 327 604 2 358
- 1889 65 538 Il 091 254 7 5*5 389 6 865 352 ^7 >75 61,90 40 026 575 604 2 439
- Coefficient d’exploitation, 92 0/0.
- On voit que les frais d’exploitation du tramway à chevaux devienne sont actuellement de62 centimes environ par kilomètre. Ils sont plus élevés que ceux du tramway à chevaux de Pesth, et aussi élevés que ceux du tramway à chevaux de Francfort. Par contre, l’exploitation kilométrique du grand tramway à chevaux de Berlin se chiffre
- à 48,59 cent, seulement. 11 faut attribuer ce fait à l’affluence plus considérable des voyageurs sur toutes les lignes de ce tramway et au bon marché de la nourriture des chevaux.
- Nous donnons dans le tableau suivant un résumé de l’exploitation du tramway à vapeur Krauss et Ce (ligne Schœnbrunn-Moedling-Hiet-zing) pour l’année 1888.
- Longueur de la ligne en kilomètres Nombre des voyageurs Recettes Dépenses
- total par kilomètre totales par kilomètre totales par kilomètre
- '9j 333 754 059 39 000 francs 300 521,21 centimes 47,73 francs 209 882,88 centimes 33,32
- Ces chiffres établissent que sur ces lignes la ) circulation des voyageurs n’a été que de 39000 par kilomètre; ils montrent aussi que le coefficient de l’exploitation est bien plus défavorable que celui du tramway électrique de Budapest. 11 est en chiffres ronds, de 70 0/0, et l’on ne doit pas perdre de vue le fait important que chaque voyageur a payé, en moyenne, 40,85 centimes pour un parcours de 8 kilomètres.
- Le plus grand nombre de voyageurs transpor-
- tés en un jour d’été, pour l’année 1888, est de 14700, cequi représente probablement le maximum de ce que peut donner cette exploitation; tandis qu’en 1890 le tramway électrique de Pesth, qui n’a que 9,1 km. de longueur, a transporté 26500 voyageurs dans une seule journée. Ce chiffre pourra être aisément dépassé lorsqu’on aura augmenté le matériel roulant.
- C. B.
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ELECTRICIENS (Séance du 4 novembre 1891).
- A l'ouverture de la séance, M. J. Joubert, président, prononce une courte allocution rappelant les travaux du Dr Boudet de Pâris, dont nous avons donné une description dernièrement dans un article nécrologique.
- M. E. Hospitalier prend ensuite la parole et développe les conditions nouvelles d’utilisation des courants polyphasés ; il est ainsi amené à décrire les appareils générateurs spécialement établis pour produire les courants diphasés et triphasés, et examine ensuite la question des transformateurs appliqués dans cette branche particulière et nouvelle de l’électricité. 11 montre expérimentalement réalisée l’obtention de courants triphasés qu'il utilise dans un petit instrument démonstratif agencé à cet effet, et rendant évidents les effets d’un champ magnétique tournant sur une aiguille mobile autour d’un axe et librement suspendue au centre d’un cadre à trois circuits distincts parcourus par les courants triphasés.
- Cette petite expérience très suggestive suffit à convaincre et à expliquer aisément la manière dont des phénomènes du même ordre se succèdent dans les moteurs construits dans ce but. 11 fait surtout ressortir la praticabilité des courants polyphasés dans les entreprises de transport de force à grande distance au moyen de transformateurs intercalés aux deux extrémités de la ligne; transformant au départ un potentiel très peu élevé en un potentiel relativement considérable (et susceptible de franchir ainsi dans de bonnes conditions industrielles d’assez grandes distances), et transformant à nouveau ou plutôt réduisant à l’arrivée, à la réception, les courants ainsi fournis sous une tension élevée en des courants d’un potentiel moins considérable et par suite plus pratique. Cette faculté de transformation et d’adaptation des courants polyphasés, dont M. Hospitalier
- développe tout l’historique, paraît capable d’applications nouvelles dont il serait téméraire de prédire l’importance. 11 montre les courants polyphasés pouvant être ainsi utilisés dans des conditions avantageuses, conditions accentuées encore par une grande facilité de distribution, dans la transmission de l'énergie. II envisage aussi les courants triphasés spécialement au point de vue des moteurs qu’ils sont susceptibles d’employer; moteurs dépourvus d’organes frottants, qualité qui les recommande à la petite industrie en même temps qu’à certaines applications déterminées.
- 11 fait ressortir les avantages des- moteurs ainsi construits pour la conduite des ventilateurs ordinaires, qu’il n’est pas toujours possible de disposer dans des endroits accessibles; les moteurs examinés dans cette catégorie n’exigent plus qu’une surveillance anodine et un entretien limité à la capacité des burettes des paliers graisseurs.
- Dans les mines, ces moteurs trouvent aussi un emploi tout désigné, puisqu’ils prémunissent contre les dangers ordinairement attribués aux étincelles des collecteurs ordinaires à frottement.
- L’auteur fait aussi ressortir la possibilité d’assimilation des courants triphasés à un système d’éclairage pouvant utiliser des lampes à incandescence à trois filaments venant se joindre à une de leurs extrémités; il réalise expérimentalement cette hypothèse par trois lampes montées sur trois circuits couplés en étoile; en terminant, il donne la description d’une machine génératrice et motrice à la fois, basée sur les propriétés des courants triphasés, et susceptible de fournir simultanément ou de l’énergie et des courants continus, ou de l’énergie et des courants triphasés, ou bien encore des courants à la fois continus et triphasés.
- La communication de M.Jacquin sur la navigation électrique de plaisance occupe ensuite la seconde partie de la séance; nous la rapportons ailleurs.
- C. C.
- SOCIÉTÉ DES ÉLECTRICIENS DE BERLIN
- Stance du 27 octobre 1891.
- M. Elsasser, en faisant un court historique des progrès réalisés dans les applications de l’électri-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cité, fait remarquer que c’est surtout la possibilité d’employer pratiquement les tensions élevées qui a ouvert de nouveaux horizons à l'industrie électrique ; il faut y ajouter de nouveaux résultats ob- j tenus avec les courants rotatoires et les applications que l’on;fait de l’électricité. L’introduction des moteurs électriques dans l’industrie est retardée beaucoup parce que nos ingénieurs n’ont reçu aucune éducation au point de vue de l’élec-trotechnique ; l'électricité leur est inconnue, cette nouvelle force leur est étrangère et le maniement leur en paraît compliqué. En Amérique, au contraire, on trouve le moteur électrique qui constitue le moteur le plus simple et le plus com-mode^à manier même dans les maisons particulières.
- Les différences d’opinion sur l’emploi du courant continu, du courant alternatif et du courant rotatoire s'effacent petit à petit ; il semble que ces différents systèmes n’ont pas seulement leur place les uns à côté des autres, mais encore que chacune de ces formes peut offrir des avantages dans des cas déterminés et même qu’elles peuvent se réunir dans une même installation et fonctionner ensemble, ce qui ne peut que contribuer à agir favorablement sur le développement des applications de l’électricité.
- Les accumulateurs sont de plus en plus employés dans les stations centrales d’éclairage électrique, comme le montrent les exemples de Hanovre, de Breslau, de Dusseldorf, etc. ; dans ces stations, les accumulateurs ne servent pas seulement à régulariser les courants, mais encore à fournir le surplus, car les machines seules seraient impuissantes à alimenter toutes les lampes allumées pendant la soirée; les machines à vapeur travaillent pendant la journée pour emmagasiner l’énergie dont on a besoin pendant les heures les plus chargées de la soirée.
- D’après le rapport de l’administration des télégraphes, il existait au Ie1’juillet en Allemagne, non compris la Bavière et le Wurtemberg, 3470 installations électriques en fonctionnement régulier, dont 3411 s'occupent principalement d’éclairage électrique. L’ensemble des lampes à incandescence monte à 560 000, celui des lampes à arc à 33000. L’augmentation par rapport au Ier janvier est de 33 0/0 pour les installations, de 65 0/0 pour les lampes à incandescence et de 57.0/0 pour les lampes à arc. Ces chiffres mon- I trcnt l’extension considérable de l’éclairage élec- !
- trique. Les progrès réalisés dans l’électrométallur-gie ont permis d’obtenir l’aluminium à des prix assez réduits pour permettre son emploi dans l’industrie; on a même construit dernièrement un canot pourvu d’un moteur à pétrole et construit complètement en aluminium.
- Le développement de la télégraphie et de la téléphonie fait des progrès continus sous les auspices de l’administration de l’Etat.
- Le réseau télégraphique de l’Allemagne, y compris la Bavière et le Wurtemberg, comprend 108530 kilomètres de lignes avec 367438 kilomètres de conducteurs, ce qui donne depuis le printemps une augmentation de 10 145 kilomètres de lignes et 33555 kilomètres de conducteurs; le nombre de bureaux ouverts au public a été augmenté de 921 ; il est maintenant de 18 121. Le réseau souterrain relie 243 villes, dans lesquelles sont comprises les villes les plus importantes au point de vue du commerce, de la navigation et de la défense nationale.
- Les câbles sous-marins sont aussi en progrès. Par suite des relations télégraphiques plus actives avec l’Angleterre, on a dû poser un troisième câble anglo-allemand; l’île de Héligoland est reliée aussi à l’Allemagne par un deuxième câble. La colonie de Cameroun est reliée maintenant au réseau télégraphique universel.
- Les câbles sous-marins appartenant à l’empire ont une longueur de 3504 kilomètres avec un développement de 7337 kilomètres de fils.
- L’introduction des fils de bronze s’étend de plus en plus ; la grande conductibilité de ces fils permet d’étendre considérablement les limites de la téléphonie.
- La première application du matériel système « Mannesmann » pour conducteurs aériens s’est, effectuée dans la colonie de l’Afrique orientale sur un parcours de 190 kilomètres, de Bagamoyo à Tanga.
- La substitution des accumulateurs aux piles à à sulfate de cuivre dans le service télégraphique a donné de bons résultats; l’administration a réussi à créer un modèle d’accumulateurs spécialement adapté à ce nouveau but.
- Le progrès du développement des téléphones est considérable. Sur le territoire de l’empire allemand, non compris la Bavière et le Wurtemberg, il y a actuellement 237 villes pourvues d’un réseau téléphonique, avec585ooappareils; l’augmentation depuis l’année dernière a été de 52 villes et 7992 ap-
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- pareils. Berlin seul possède 16300 appareils téléphoniques, c’est-à-dire plus que tous les appareils de la France pris ensemble. Hambourg a 6200 postes téléphoniques, Dresde 2400, Leipsick 2250.
- Le réseau téléphonique a un développement de 9100 kilomètres de lignes, avec 87000 kilomètres de conducteurs. Le nombre de communications par jour est de 640200, Berlin seul entrant dans ce nombre pour 230 870, ce qui fait pour Berlin 14,6 communications par poste téléphonique.
- Le besoin d’étendre la téléphonie à longue distance se fait sentir de plus en plus ; pour y satisfaire, on a donné un développement considérable à cette branche de la téléphonie.
- 11 existe maintenant 292 installations avec 21000 kilomètres de conducteurs qui relient les différentes villes entre elles. On fait un usage considérable des conducteurs en bronze, et la longueur totale de ces conducteurs atteint maintenant la longueur inouïe de 56921 kilomètres.
- En se basant sur ces chiffres, l’orateur fait remarquer que l’état de la téléphonie en Allemagne est de beaucoup supérieur à celui de tous les autres pays d’Europe. L’administration des télégraphes poursuit le but de relier par voie téléphonique toutes les localités de quelque importance, autant que cela est possible au point de vue technique et administratif.
- M. Grawinkel fait une communication sur l’inducteur électrodynamique et électrostatique dans les conducteurs reliés en boucle, question que l’augmentation des communications téléphoniques rend de toute actualité.
- L’auteur déduit mathématiquement les conditions dans lesquelles l’induction mutuelle de deux ou trois systèmes de conducteurs doubles reposant sur les mêmes poteaux peut être annulée pratiquement. Dans le cas où l’induction ne provient pas de fils téléphoniques, mais de conducteurs parcourus par des courants intenses de haute tension ou de haute fréquence, on peut ne pas toujours obtenir un résultat satisfaisant, même lorsque les fils inducteurs et les fils induits sont disposés tous les deux en boucle. 11 est donc à recommander, comme on l’a fait souvent, de soutenir par des poteaux distincts les différents fils qui servent à la téléphonie, à l’éclairage électrique ou à transporter la force. Ceci est d’autant plus nécessaire que les lignes téléphoniques ne peuvent exercer aucune influence sur les autres.
- Comme il n’est pas nécessaire de protéger les courants intenses contre l’induction, cette nécessité se rapporterait uniquement aux conducteurs téléphoniques.
- C. B.
- Sur la théorie de l’appareil de Ruhmkorff, par M. Colley (*).
- L’appareil de Ruhmkorff a déjà été l’objet de recherches très nombreuses, mais portant à peu près exclusivement sur les phénomènes lumineux de la décharge; l’auteur s’est proposé d’étudier au point de vue théorique et expérimental les phénomènes électriques qui se produisent lors de l’ouverture du courant primaire. 11 était nécessaire de se placer dans des conditions bien définies et de simplifier le problème en rendant négligeables certaines quantités. Par exemple, on ' a admis, comme l’avaient fait MM. Helmholtz et Schiller, que le courant ouvert a la même intensité tout le long du fil ; on faisait donc abstraction de la capacité de la bobine ; aussi, a-t-on réuni les extrémités du fil primaire aux armatures d’un condensateur dont la capacité pouvait atteindre 5,3 microfarads; les extrémités du circuit primaire étaient reliées à un système de bouteilles de Leyde de grande capacité; le circuit pouvait contenir plusieurs bobines supplémentaires de faible résistance, ayant une self-induction considérable. L’appareil n’avait pas de noyau de fer.
- L'auteur établit les équations différentielles auxquelles satisfont les courants primaire et secondaire, en supposant que Jes coefficients d’induction soient constants; l’intégration mènerait à une équation différentielle du quatrième ordre, quand le circuit secondaire est fermé, et à une équation du cinquième ordre quand il est ouvert. On peut simplifier la question en négligeant l’action du secondaire sur le primaire, c’est-à-dire en admettant que le terme
- (i’ désignant le courant secondaire) est négligeable. Cette hypothèse est justifiable si l’on considère que la self-induction considérable de l’en-
- (•) Journal de la Société physico-chimique russe. — IVic-demann's Annalen, 1891.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- roulement secondaire empêche les variations rapides du courant et que, d’ailleurs, l’intensité maxima de ce courant est certainement faible, puisqu’il ne produit sur le condensateur que des charges statiques très petites. De plus, comme on l’a vu plus haut, le secondaire n’agit que sur une fraction du primaire.
- Le courant primaire i, dans cette hypothèse, est représenté par une expression de la forme
- Pour le courant secondaire, on a, dans le cas où le circuit est fermé, et en admettant que la
- Fig. i
- valeur de est du même ordre pour les deux circuits :
- 2y< — ai ,\
- + e cos PM.
- Passons au cas où le circuit secondaire est fermé; on est amené à distinguer trois cas, sui-R2 i
- vant que la quantité — jfç est positive, né-
- gative ou nulle.
- Occupons-nous d’abord de la différence de potentiel entre les extrémités du fil.
- Dans le premier et le troisième cas, l’expression de cette différence contient des termes non périodiques qui représentent une onde partant de zéro au moment où l’on ouvre le courant primaire croissant lentement puis tendant asymptotiquement vers zéro. A ces termes correspondent dans le second cas un terme qui peut changer de signe et représente une oscillation de période constante et d’amplitude décroissante. Enfin, dans les trois cas, on a en outre un terme périodique, le même pour les trois, renfermant un facteur qui va en décroissant quand le temps croît.
- Quant au courant il est d’abord de même sens que le courant primaire décroissant, puis il change de signe. Dans le second cas, il se produit de nouveaux renversements après le premier; on a la superposition de deux vibrations de période différente. Dans le premier et le troisième cas, l'intensité, après avoir atteint une valeur maxima ne change plus de signe et tend asymptotiquement vers zéro.
- L’expression du potentiel contient un facteur
- Mi0 „ „ . .
- fauteur fait a ce propos les remarques
- suivantes: le cloisonnement de la bobine a pour résultat de diminuer C’; la forme allongée diminue L pour un nombre donné de tours, il augmente M. Enfin, la présence du noyau agit certainement. Or, si l’aimantation était proportion-
- M
- nelle à l’intensité, le rapport -jt- ne varierait pas
- Fig. 2
- et le noyau serait sans action. Le pas le plus important dans une étude plus complète de l’appareil de Ruhmkorff serait une recherche précise de l’action du noyau.
- Les expériences destinées à la vérification de ces résultats théoriques ont été exécutées à l’aide d’un miroir tournant sur lequel on observait des étincelles; on les fit jaillir d’abord dans l’air, puis on se servit d’un tube de Geissler. La force électromotrice qui prend naissance entre les bornes de l’interrupteur est assez faible vis-à-vis de la force électromotrice d’induction pour qu’on puisse la négliger, comme on l’a fait dans le calcul.
- On employait un tube ordinaire recouvert de. papier noir, sauf sur une bande longitudinale étroite, interrompue seulement sur les parties coniques comprises entre les parties larges et la partie étroite du tube. 11 était dressé verticalement devant un miroir tournant autour d’un axe également vertical. Le courant primaire était interrompu au moment où le miroir était tourné vers l’observateur. Le condensateur de l’appareil était remplacé par un autre formé de trois cents feuilles d’étain séparées par des doubles de papier paraffiné. La self-induction des bobines extérieures dé-
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- passait notablement celle de la bobine primaire seule ; leur présence avait pour effet de ralentir, mais aussi de régulariser la décharge.
- Le circuit secondaire étant ouvert, avec une distance explosive de 30 à 40 centimètres, en met tant une grosse bobine extérieure et toute la capacité du condensateur dans le circuit primaire, on obtient l’apparence représentée dans la figure 1. On voit une série de bandes verticales équidis tantes séparées par des bandes moins brillantes ; la différence d’aspect va en décroissant, et tout se fond en une traînée dont l’éclat diminue constamment. Les bandes horizontales corresponden aux stries visibles dans la partie étroite du tube ; c’est le mouvement de ces stries qui leur a donné leur forme ondulée.
- Les bandes noires correspondent à l'interrup-
- Fig. 3
- tion de la fente découpée dans le papier qui recouvre le tube. A la partie inférieure (électrode positive), on observe une apparence curieuse qui indique la présence de couches animées d’un mouvement rapide ; leur couleur est bleu-tendre ; ces phénomènes permettent de reconnaître à chaque instant, d’une façon certaine, la direction du courant.
- L’étude de la figure 1 nous montre que nous avons bien la superposition de deux courants, l’un apériodique, l’autre périodique; c'est ce dernier qui donne naissance aux bandes horizontales. La traînée indique que le premier courant dure encore après que le premier est devenu sensiblement nul ; enfin, les franges n’ayant aucune partie obscure, il en résulte que l'intensité totale ne s’annule jamais, ou plus exactement, ne descend pas jusqu’à la valeur minima au-dessous de laquelle le courant cesse de traverser le tube de Geissler. La figure 2 représente la variation des
- intensités; la courbe ponctuée est la partie apériodique; la courbe pleine, la partie périodique. La droite ponctuée a pour ordonnée la valeur maxima du courant qui peut passer dans le tube.
- Quand on emploie une bobine plus petite dont la distance explosive est 2 centimètres, les phénomènes se présentent sous une forme un peu
- Fig. 4
- différente (fig. 3). Voici leur interprétation : Le courant apériodique, qui dépend exclusivement de la nature du circuit secondaire, diminue plus rapidement, tandis que le courant périodique, qui ne dépend que du circuit primaire, reste à peu près le même, grâce aux bobines qu’on peut ajouter. La partie périodique l’emporte ici, comme l’indique la figure 4.
- Dans le cas où le circuit secondaire est ouvert, on peut se proposer d’étudier à fois l’intensité et la différence de potentiel.
- Deux batteries, de capacité à peu près égale, formées chacune, de quatre bouteilles de Leyde, avaient leurs armatures extérieures reliées aux
- Fig. 5
- pôles de l’appareil d’induction ; leurs armatures intérieures étaient reliées par l’intermédiaire du tube de Geissler.
- Le courant qui passe par ce tube peut être considéré comme ayant, à chaque instant, la même intensité que celui qui traverse le fil secondaire. On pouvait, à l’aide d’un commutateur bien isolé, ne laisser qu’une bouteille dans chaque batterie; on
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- remplaçait aussi les bobines extérieures primaires par des résistances formées par des fils en zigzag.
- Avec le grand appareil de Ruhmkorflf, on ob-
- 4SETS ÿ^2-
- il'1
- igï'
- ïtâ*i &%?;
- 2Sîi 3â£à':
- ^2î*- ’;4iS=7. U -.
- Fig. 6
- tient les apparences représentées dans les figures
- 5> 6, 7.
- La figure 5 correspond au cas où le circuit primaire ne contient pas de bobine extérieure, mais seulement un fil en zigzag d’une résistance de deux ohms.
- L’intensité pàsse par un maximum, change une fois de signe, puis tend vers zéro. On obtient la figure 7 en augmentant la self-induction du primaire ; la plage rose indécise qu’on aperçoit à gauche correspond, d’après l’auteur, à une rupture trop lente du courant primaire (l’étincelle était en effet très forte). La figure 8, qui représente des courbes construites d’après l’équation qui donne la valeur de l’intensité dans le premier
- S rr:,.-
- w . «»•
- S ïm- -à*'
- 1 Ü\2,
- a»'--
- Fig. 7
- càs distingué plus haut, explique tous les résultats.
- Dans les conditions précédentes, nous sommes voisins de la limite pour laquelle le terme apériodique devient périodique. Si on supprime trois bouteilles de Leyde, on observe les phénomènes
- représentés dans la figure 6; les franges sont environ deux fois plus larges que dans le cas précédent, ce qui devait arriver, puisque la capacité est quatre fois plus petite. Les festons que l’on voit à la partie inférieure et à la partie supérieure correspondent aux oscillations du courant primaire.
- On a observé quelques phénomènes dont la théorie reste à faire: avec quatre bouteilles, on peut, en rompant plus brusquement le courant primaire, obtenir des oscillations dans le secondaire; on arrive au même résultat sans interrupteur, en employant un plus grand nombre de bouteilles.
- Quand on emploie de faibles capacités, on observe des bandes lumineuses isolées, séparées par des intervalles obscurs; le courant ne conserve que pendant un temps très court l’intensité nécessaire pour traverser les tubes.
- Avec une petite bobine, les résultats sont sen-
- Fig. 8
- siblement les mêmes ; l’intensité du courant secondaire est plus faible et l’influence du courant primaire plus considérable.
- En résumé, l’experience vérifie complètement les résultats théoriques; le mouvement de l’électricité dans le secondaire est donc bien représenté par les formules obtenues par l’auteur; d’ailleurs, et ce point est très important, les phénomènes qui se produisent dans les appareils-ordinaires ne diffèrent guère de ceux qu’on vient d’étudier; par exemple, la suppression dès bobines extérieures dans le primaire n’a pour effet que d’accélérer les décharges et de les rendre moins régulières ; la capacité propre dés bobines remplace celle des bouteilles de Leyde employées dans les expériences et permet d’obtenir des courants oscillatoires même avec de petits appareils dans lesquels les extrémités du secondaire sont isolées.
- Pour étudier directement des variations de potentiel aussi rapides, on ne peut songer à utiliser l’électromètre; l’auteur a découvert le phénomène suivant, dont l’étude fournira peut-être une mé-
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- thode applicable au cas considéré. Quand on enflamme du gaz à l'extrémité d’un tube de verre légèrement rétréci et qu’on introduit à l’intérieur du tube un fil métallique, la flamme s’élève brusquement chaque fois qu’on communique une charge au fil. En reliant le fil à un des pôles d’une bobine dont l’autre pôle est à la terre, on observe dans le miroir une oscillation de la flamme; mais les apparences en sont trop bizarres ei trop irrégulières pour qu’on ait rien pu tirer jusqu’ici de leur observation.
- C. R,
- Sur la mesure de la constante diélectrique des vapeurs et la théorie des diélectriques de Mos-sotti et Glausius, par M. Lebedew (1).
- Le but de ce travail était de soumettre au contrôle de l’expérience la relation entre les constantes diélectriques d’un liquide et de sa vapeur qu’on peut déduire de la théorie de Mossotti et Clausius.
- La méthode de mesure est basée sur la comparaison des différences de potentiel qui s’établissent entre les armatures de deux condensateurs égaux qui ont pris la même charge ; ces différences de potentiel sont en raison inverse des capacités et par suite des pouvoirs inducteurs spécifiques. Les armatures intérieures des condensateurs c et c’ (fig. 1) sont reliées constamment entre elles et à l’électromètre ; on les met à la terre et on charge les armatures extérieures au moyen des deux batteries égales, disposées en sens contraire, Bi et B2. On rompt cette communication et on met à la terre les armatures extérieures; si les autres armatures n’ont pas des charges égales l’électromètre est chargé ; on peut arriver à le maintenir au zéro en ajoutant à la force électromotrice -j- V1 de la batterie B, une différence de potentiel A prise sur le circuit d’une pile fermée N; on a alors :
- - = V> + A c V2 '
- On répète l’expérience en permutant les batteries pour éliminer les erreurs dues aux variations de leur force électromotrice.
- La figure 2 représente le commutateur employé : Sur un support de bois léger de 27 centimètres
- (i) Wiedemann’s Annale», 1891.
- de long, relié à un ressort puissant R, sont fixées, avec de la gomme laque, les tiges de platine P,, P2 ; Sj, S2 reliées entre elles deux à deux et par l’intermédiaire de fils flexibles aux armatures extérieures des condensateurs ct et c2 ; la tige métal-
- Fig. 1
- lique T est mise à la terre par le conducteur flexible K3.
- On peut amener le support dans la position <x« et l’y maintenir par un arrêt (non représenté sur la figure) ; une légère pression lui rend la liberté. Si on amène le support dans la position a a, après avoir amené le ressort F’ en F, les armatures extérieures ct et c2 des condensateurs sont reliées, par l’intermédiaire des fils Lt, L2, Pt et P2, des godets Qi et Q2 et du commutateur U, aux pôles des
- *:«i
- Fig. 2
- piles Bj et B2 ; les armatures intérieures et l’électromètre E sont mis à la terre par le ressort F, la tige L et le fil L3.
- Si l’on abandonne le support R3 à lui-même, le ressort F revient en F' et isole l’électromètre ; les piles cessent d’étre reliées aux armatures extérieures, qui sont mises au sol par l’intermédiaire
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- du mercure Q3 ; le support se fixe en pp ; la commutation se fait en moins de 0,002 seconde.
- Le liquide dont on étudie la vapeur est placé (fig. 3) dans un vase T, dont il s’échappe goutte à goutte pour arriver, par le tube de verre R, dans un tube de laiton W rempli de tournure de cuivre ; ce tube, ainsi que le manchon de verre qui entourait le condensateur, était chauffé par de la vapeur d’eau ou d’alcool amylique (bouillant à 1250).
- Le condensateur est formé de deux tubes de laiton nickelé ayant pour diamètre 2,9 centimètres et 2,5 centimètres et pour longueur 49 centimètres, isolés l’un de l’autre par de petites lames de quartz. Le tube intérieur était fermé par deux tampons d’asbeste At et A2; l’espace compris entre l’armature intérieure et le manchon de verre était rempli d'ouate ; la vapeur était donc
- Fig. 3
- forcée de passer entre les deux armatures. Si on ferme le robinet P, la vapeur ne peut sortir que par le haut, en chassant l’air, quand elle est trop lourde.
- Le condensateur de comparaison, à lajne d’air, était constitué par deux cylindres de laiton ayant 60 centimètres et 45 centimètres de longueur; dans l’intérieur du tube étroit, qui était en même temps le plus court, on pouvait déplacer un tube de 3 centimètres de diamètre de façon à faire varier la capacité.
- Les valeurs obtenues surpassent l’unité de quelques millièmes ; on trouve :
- Benzine Xylène Alcool éthylique
- 1,0027 1,0043 1,0065 etc.
- D’après Mossotti et Clausius, la fraction du volume total d’un corps de pouvoir inducteur spécifique K par les molécules est :
- _ K — 1.
- g K + 2’
- soit d la densité du corps, le quotient c’est-à-dire
- est une quantité constante,
- 1. Si les diélectriques sont gazeux, K est très voisin de 1, K -J- 2 est sensiblement constant; par suite K — 1 est proportionnel à la densité, c’est-à-dire à la pression du gaz, si la température reste constante. Ce résultat est confirmé par les expériences de MM. Boltzmann et Klemencic.
- 2. Les expériences de MM. Palaz, Fuchs, Rosa donnent les résultats suivants :
- Benzine (à 47',3) Eau (à 3r)
- K (observé).......... 2,243 72,6
- K (calculé).......... 2,246 73,7
- La vérification est très satisfaisante.
- 3. Les expériences décrites dans ce mémoire et celles de M. Klemencic donnent pour les corps à l’état de vapeur :
- Formiate Sulfure
- Eau d'éthyle de carbone
- K—i (observé).... 0,001 0,0057 0,0029
- C —1 (calculé).... 0,0014 o,oo85 0,0029
- La concordance n’est plus aussi complète ; la théorie permettait de le prévoir. Le calcul montre que pour les corps dont la constante diélectrique a une valeur élevée à l’état liquide, la valeur de K — 1 est souvent plus petite à l’état gazeux que pour les corps qui ont une constante diélectrique plus faible à l’état liquide.
- 4. On peut comparer, dans le cas des gaz, les valeurs déjà déduites de la loi indiquée plus haut de celle qu’on tire de la formule de Waals ; l’ordre de grandeur des deux nombres obtenus est le même.
- En résumé, on n’arrive à aucune conclusion en contradiction avec l’expérience lorsqu’on suppose, avec Faraday, que les molécules sont conductrices ou, avec MM. Mascart et Joubert', qu’elles possèdent un pouvoir inducteur spécifique très élevé ; la relation indiquée entre la densité d’un corps et sa constante diélectrique peut servir de règle empirique.
- C. R.
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- FAITS DIVERS
- On a pu lire dans cette revue, il y a un an environ, que la London Electric Supply Corporation prétendait avoir 300000 lampes à alimenter pour cette saison hivernale, au moyen de sa station de Deptford, où l’on verrait marcher au moins une des grandes dynamos de 200 000 lampes. Or, l'hiver approche, et voici l’état actuel de l’usine de Deptford, d'après un de nos collaborateurs qui l’a visitée tout récemment.
- A l’expiration du terme d’engagement M. Ferranti n’a pas renouvelé le contrat qu’il avait passé avec la London Supply Corporation, à cause de ses travaux multiples, disent les uns, par suite d’un refroidissement avec la compagnie disent les autres. Quoi qu’il en soit, depuis le départ de M. Ferranti, on a arrêté à Deptford la construction des grandes dynamos de 10 000 chevaux, et le travail reste suspendu jusqu'à nouvel ordre, la London C* ayant probablement besoin de rassembler ses idées. Un calme parfait règne dans toute la partie de l'usine aménagée en atelier de mécanique, où gisent inertes les pièces de fonte des deux grandes dynamos projetées.
- A quoi attribuer cette interruption dans l’édification de la grande machine? C’est ce qu’il serait malaisé de définir d’une façon certaine. 11 est probable que si la London Supply Corporation a ajourné l'achèvement de cette dynamo, c’est que pour l’instant la consommation n’est pas encore si considérable qu’elle exige d’une façon urgente une unité de 200000 lampes. Ce qui donne de la vraisemblance à cette supposition, c’est que le moment n’est pas encore venu où les dynamos de 1250 chevaux serviront simplement de petites machines de réserve. On vient en effet de transporter à Deptford les deux dynamos de 625 chevaux qui se trouvaient à l’ancienne station motrice de Grosvenor Gallery, tandis qu’une partie des machines à vapeur et des chaudières provenant de cette usine a été vendue.
- L’une de ces dynamos de 12^0 lampes, après avoir reçu un nouvel induit, a été mise en place; elle est actionnée par un moteur horizontal de 700 chevaux; on va installer l’autre dynamo sous peu et de la même manière. Ces deux petites unités permettront alors aux machines de 1500 chevaux de se reposer pendant les heures peu chargées de la journée.
- Déjà maintenant, pendant une bonne partie du jour, la dynamo de 1250 lampes suffit à assurer le service. Ces machines ne produisant que 2400 volts, avant d’envoyer le courant à Londres on est obligé d’élever la tension à 10000 volts, par des transformateurs placés à Deptford et travaillant à circuits renversés. Le courant subit donc trois transformations successives avant d’arriver au point de consommation : à Deptford, transformation de 2400 à 10 000 volts; dans les trois sous-stations de Londres retransformation de de 10 0000 à 2400 volts, et enfin chez l’abonné deuxième chute de potentiel, de 2400 à 100 volts.
- D’après une statistique récente les frais d’exploitation du chemin de fer souterrain à traction électrique de Londres reviendraient à environ 16 centimes par kilomètre; ceux des tramways électriques de Modling, en Autriche, comme ceux des tramways électriques de Pesth, à 30 centimes, et ceux du tramway électrique Francfort-Offcnbach à 32 centimes. Par contre, les frais de traction par chevaux arrivent, par kilomètre à 43 centimes à Pesth, à 48 centimes à Berlin, à 61 centimes à Francfort et à 62 centimes à Vienne.
- On nous annonce l’apparition à Londres d’un nouveau journal électrique, Ligbtning, en français l’Eclair, qui veut se consacrer à la vulgarisation des principes de la science. Il se publie à Faraday-House, Charing Cross; nous souhaitons longue vie et prospérité à notre nouveau confrère.
- Le Lancet de Londres contient dans un de ses derniers numéros, un article très virulent contre les électrocutions de New-York. Un des arguments employés en faveur de la potence, est la nécessité de faire assister des médecins aux exécutions électriques. Inde ira;. Le grand journal médical est pris très vertement à partie par VElectrical Re-view. Notre confrère fait remarquer fort judicieusement, que d’après la loi anglaise un médecin assiste également aux pendaisons qui ont lieu dans les prisons britanniques. 11 n’y a qu’avec la guillotine que l’on peut se dispenser de l’assistance d’un homme de l’art, car chaque spectateur est considéré comme apte à reconnaître que la tête du patient n’est plus adhérente à son corps.
- Le dernier recensement des Etats-Unis a déjà donné lieu à un certain nombre de publications intéressantes, mais il est loin d’être terminé en ce qui concerne les industries électriques. En effet, l’administration vient de se conformer religieusement aux vœux formulés par la convention de la lumière électrique dans sa dernière session de Montréal.
- Dix-neuf questionnaires sont déjà partis et ont été expédiés à toutes les personnes désignées pour répondre d’une façon utile.
- La nomenclature de ces diverses pièces ne sera pas superflue pour donner une idée générale de la manière dont cette enquête est dirigée :
- 1° Informations préliminaires générales;
- 2° Etablissements d’instruction publique ayant des cours spéciaux destinés à l’éducation des ingénieurs électriciens;
- 3° Stations pour la distribution de la force et de la lumière par l’intermédiaire de l’électricité;
- 4’ Manufactures d’objets et d’appareils quelconques relatifs à l’électricité;
- 5“ Fabriques d’installations complètes de lumière et de force ;
- 6’ Compagnies télégraphiques;
- 7" Compagnies téléphoniques
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 8* Installations de lumière et de force pour les bateaux de rivière et les navires de mer;
- 9* Installations établies aux frais des municipalités;
- io* Fabrication des appareils relatifs à l’emploi de l'électricité en chirurgie et en médecine;
- ii* Usage de l’électricité en chirurgie et en médecine, collèges de médecins et de chirurgiens;
- 12* Usage de l’électricité dans la clinique des hôpitaux;
- 13* Usage de l’électricité dans les cabinets des médecins et chirurgiens;
- 14* Avertisseurs municipaux d’incendie;
- 15* Avertisseurs pour- les rondes de police;
- i6* Organisation pour la distribution des messages dans des districts déterminés;
- 17* Emploi de l’électricité dans les mines;
- i8* Lignes télégraphiques employées par les compagnies de chemins de fer et de navigation;
- 19* Tramways électriques.
- Plus de cent questionnaires spéciaux ont été en outre lithographiés et envoyés à des personnes connues pour leur aptitude à répondre à certaines questions spéciales.
- Nous ferons remarquer que par ses résultats cette enquête aura pour les nations européennes un intérêt spécial. En effet, elle permettra de juger des effets du monopole de la télégraphie et de la téléphonie, aussi bien sur les communi-tions à distance que sur les autres branches de l’industrie électrique.
- On essaie depuis quelques années de cultiver des fleurs à l’aide de la lumière électrique. Il y a environ dix ans, Siemens appela l’attention sur l’effet de la lumière électrique sur les plantes. On a fait des expériences étendues à l’Uni-sité de Cornell, mais les résultats sont assez contradictoires. L’emploi de la lumière électrique pendant la nuit et la lumière solaire pendant la journée produit un certain effet dans la végétation; ordinairement, cet effet n’est pas nuisible à la vie de la plante.
- Il semble que les plantés peuvent pousser sans arrêt, mais dans certain cas la lumière de la lampe à arc les tue. On ne peut pas prévoir si la lumière électrique pourra s’étendre dans la culture des fleurs, mais elle ouvre certainement des possibilités pour la culture scientifique et pour celles des orchidées.
- Il serait intéressant de savoir s’il existe une végétation près de la statue de la Liberté, à New-York, et s’il en existe une, comment les plantes s’y comportent.
- Si nos souvenirs sont exacts, les expériences que l’on a faites à l’Exposition d’électricité de 1881 ont donné des résultats assez négatifs.
- Il paraîtrait qu’au Japon certaines espèces d’araignées tissent autour des fils télégraphiques des toiles si serrées, si nombreuses que lorsqu’il pleut, les toiles devenant conduc-rices, il y a des pertes de coufanb On est donc obligé de
- surveiller certaines parties des lignes fréquentées par ces fâcheux arachnides et de débarrasser fils et poteaux de leurs toiles.
- Du reste, d’autres animaux sont encore les ennemis du télégraphe, et parmi eux se trouve l’ours, qui prend le murmure du vent dans les fils pour le bourdonnement des abeilles, et comme il est grand amateur de miel, il s’attaque aux poteaux, qu’il arrive quelquefois à déraciner ou tout au moins à ébranler.
- On dit qu’un important gisement de vanadium a été découvert dans la province de Mendoza, dans la république Argentine. Jusqu’ici la principale source de ce métal rare était un faible gisement dans l’Oural.
- La compagnie du chemin de fer électrique de la Cité de Londres a pris la résolution de délivrer des billets de saison. En même temps, afin de diminuer l’encombrement pendant les heures, de 8 à io, où l’on se rend aux bureaux de la Cité, elle a élevé le prix des places de 20 à 30 centimes pendant ces deux heures exceptionnelles, mais la compagnie n’a pas touché au système de l’unité de tarif sur toute l’étendue de la ligne.
- Le 1" novembre a eu lieu à l’usine de la Villette l’ascension de France-Russie, ballon offert par M. Piërrê de Bolos-hoff à une Société d’aéronautes français.
- Parmi les nombreux instruments emportés pour les observations physiques figurait une pile Renard destinée à éclairer les aéronautes pendant la nuit, ou. à faciliter le dégonflement, s’ils atterrissaient au coucher du soleil. C’est ce qui est arrivé, après 2 heures 3/4 de voyage, à Saint-Maixerit, dans le département de la Sarthe, à 230 kilomètres de Paris. Mais le départ ayant eu lieu par un air houleux et un vent violent, la pile a été renversée et le liquide a fui par le trou destiné au remplissement de l’appareil. On a été privé d’une expérience intéressante. L’heiméticité est une condition sine qua non des appareils que l’on emporte dans les airs.
- Des observations aériennes ont été faites sur l’auréole des -aéronautes, qu’on a aperçue sans interruption pendant tout le temps que l’on est resté un peu au-dessus des nuages, qu flottaient par une altitude de 1300 mètres environ.
- L’auréole s’est montrée sous des formes si multiples et des métamorphoses si fréquentes qu’il est évident que les nuages ne sont pas constitués comme on l’enseigne dans les écoles par de la poussière d’eau, mais par des vésicules d’eau renfermant à l’intérieur une goutte d’air, et dont les deux surfaces sont par conséquent mises en action dans la réflexion et dans la réfraction. Nous ne pouvons en dire d’avantagê sans entrer dalis la discussion de formules, , mais nous y reviendrons à propos des expériences qui seront reprises à l’aide d’une lumière électrique placée derrière la
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- tête des spectateurs et projetant vigoureusement leur ombre sur un jet de vapeur.
- M. Heyl, de Charlottenbourg, préconise pour la fabrication des électrodes d’accumulateurs les combinaisons des acides plombiques, chromique ou tungstique avec le calcium, le baryum ou le strontium.
- Il attire l’attention sur le composé Ca PbO* correspondant à 68 0/0 de peroxyde de plomb, avec 4,56 0/0 d’oxygène actif. Ce composé serait très poreux.
- La Société industrielle du Nord de la France a mis au concours pour l’année 1891 les questions suivantes, qui intéressent particulièrement les électriciens :
- Applications de l’électricité :
- i* Etude complète des applications de l’électricité, soit au transport de l’énergie, soit à la production de la lumière;
- 2* Etude sur les applications des appareils téléphoniques;
- y Etude du blanchiment par l’électricité.
- Éclairage Électrique
- Le 24 octobre la municipalité de Dusseldorf a inauguré le système d’éclairage électrique qu’elle exploite à ses frais et pour son bénéfice.
- Le système se compose d’une station centrale où l’on produit le courant et de trois stations d’accumulateurs. Les dynamos de la station centrale ont été combinées pour produire le courant de 10000 lampes de 16 bougies pendant 24 heures par jour s’il est nécessaire.
- Le système de conducteurs a une capacité de 25 000 lampes. Les demandes s’élèvent à 16000 lampes et le jour de l’inauguration on a pu en allumer 12000, faisant partie de 171 installations différentes. Il faut ajouter que la station a marché officieusement pendant près de deux mois avant l’ouverture solennelle.
- Actuellement la ville de Dusseldorf réalise l’idéal de beaucoup de conseils municipaux de France. Elle exploite également l’eau et le gaz.
- Télégraphie et Téléphonie
- Actuellement le réseau de la Société française des câbles sous-marins ne se compose pàs de moins de 15 lignes différentes, dont la longueur totale s’élève à 3 574 noeuds, soit environ 6500 kilomètres, ce qui lui assure un rang déjà distingué parmi les compagnies sous-marines. 11 ne reste
- plus qu’à souder cette ligne à la mère patrie, ce qui sera l’œuvre d'une prochaine campagne.
- On vient de publier un tableau indicatif du nombre des abonnés aux lignes téléphoniques à la fin de l’année 1890. Dans les différentes parties de l’Europe, en dehors de la péninsule des Balkans, où la téléphonie n’avait pas encore pénétré, il y avait 152,716 abonnés. En tête marchait l’Allemagne, avec 49531 téléphones; la Grande-Bretagne, 20426; la Suède, 19240; la France, 16000; la Suisse, 9203; l’Italie, 9183; l’Autriche-Hongrie, 8153; l’Espagne, 7089; la Belgique, 5282; la Russie, 5280; la Norvège, 5130; la Hollande, 3363; le Danemarck, 1837; le Portugal, 890; le Luxembourg, 653.
- Si on rapporte ces nombres à l’unité de 100000 habitants, l’on arrive aux résultats suivants : la Suède, avec 400 téléphones par unité de 100000 âmes; la Suisse, 316; le Luxembourg, 307; la Norvège, 255; l’Allemagne, 105; le Danemarck, 90; la Belgique, 88; la Hollande, 75; la France, 41 ; l’Espagne, 40; l’Italie, 34; le Portugal, 26; l’Autriche-Hon-'grie, 21; la Russie, 7.
- Si on examine au même point de vue les capitales des états européens pour lesquels une statistique a été dressée, on arrive aux résultats suivants :
- Pour 100000 habitants, Luxembourg aurait 4740 téléphones; Genève, 3010; Christiania, 1820; Berlin, 1140; Rome, 640; Paris, 420; Bruxelles, 400; Madrid, 400; Londres, 250; Vienne, 130.
- Ces nombres pourront être profondément modifiés l'année prochaine, surtout en faveur de la France, à cause des grands efforts auxquels le gouvernement français se livre en ce moment.
- Les ingénieurs télégraphistes de l’Inde sont à juste titre très fiers du passage de la Kilta, grande rivière de la présidence de Madras. On n’y compte pas moins de sept lignes ayant une longueur, non compris la courbure de chaînette, de 16 à 1 700 mètres. Les fils sont supportés par des poteaux en bois dont la base est protégée par des constructions spéciales. Dans la journée du 7 septembre, des malfaiteurs ont essayé d’incendier cet ouvrage, mais le vent a éteint le feu qu'ils avaient allumé.
- C’est le 21 août dernier que Berlin et Munich ont été reliés souterrainement par le télégraphe. Ce n’est pas d’ailleurs sans difficultés que l’opération a pu être menée à bien; de longs pourparlers avaient été nécessaires entre les autorités impériales et celles des pays traversés par le câble. Après un accord intervenu entre les gouvernements badois et wurtem-bourgeois, les villes de Carlsruhe et de Stuttgart avaient été reliées entre elles et au réseau de l'empire par un télégraphe souterrain. *
- Aujourd’hui la capitale de la Prusse est reliée souterrai-
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- nement avec les capitales de tous les états de l’Allemagne du sud (13*, 14’ corps d’armée, 1" et 2' corps d’armée bavarois).
- Le câble est formé de sept fils de communication, ce qui, tant au point de vue commercial qu’à celui de la défense du pays, est d’une importance capitale.
- La nouvelle ligne a une longueur de 741 kilomètres avec 5187 kilomètres de fil, dont 358 kilomètres, soit 2206 kilomètres de fil, en territoire bavarois.
- Des embranchemente souterrains permettent à Berlin et Munich la communication avec les points intermédiaires de Dresde, Chemnitz, Nuremberg, Ingolstadt.
- Les frais d'installation s’élèvent à 4 millions 1/2 de marks (1 mark = 1 fr. 25), dont 2 millions 1/2 au compte de l’administration des télégraphes de l’empire et 2 millions à celui de la Bavière.
- La nouvelle ligne traversant le Fichtêlgebirge et l’Erzge-birge saxon a nécessité, au passage de ces montagnes, de grands travaux de dérochement qui ont présenté de sérieuses difficultés.
- Strasbourg (et ses forts) et Mulhouse (avec Neuf-Brisach) seront prochainement reliés par une ligne télégraphique souterraine. Les travaux sont en cours d’exécution.
- Le réseau téléphonique de Pont-Saint-Vincent, annexe de celui de Nancy, a été mis en service le ior novembre.
- Le 27 octobre, le maire de Leeds a procédé à l’inauguration d’une ligne électrique longue de 4 à 3 kilomètres, et construite d’après le système Thomson-Houston.
- La salle des machines est placée a peu près à égale distance des deux terminus. Les deux rails présentent un pôle. L’autre est fourni par un fil de cuivre suspendu à 6 mètres de terre, par des poteaux en fer soutenant des fils d’acier transversaux reposant sur des isolateuts. La pression du courant engendré par les dynamos est de 200 volts. Les voitures, au nombre de six, portent chacune un moteur de 15 chevaux qui pèse 925 kilog. La force des chaudières est de 200 chevaux.
- Le train d’inauguration a été obligé de s’arrêter à plusieurs reprises, parce que les dynamos chauffaient; malgré ce défaut auquel il est aisé de remédier, les épreuves ont été considérées comme satisfaisantes, et la cérémonie s’est terminée par un banquet, où l’on a bu à la prospérité de l’entreprise.
- Nous relevons dans le compte rendu de la réunion des actionnaires de la Direct Spanish Telegraph C° le passage suivant, qui, si les faits sont exacts, n’est pas à l’avantage de l'administration des télégraphes français et espagnols.
- Voici ce passage :
- « La durée de transmission moyenne d’une dépêche entre Londres et Bilbao est de 5 minutes, et entre Lon-
- dres et Madrid de 20 minutes. Lorsqu’on considère que dans ce dernier cas la transmission se fait par des fils aériens de Londres à Falmouth ; par câble sous-marin de Falmouth à Bilbao, et de nouveau par fil aérien de Bilbao à Madrid, on peut considérer le résultat comme très satisfaisant; comme preuve que d’autres considèrent cette ligne comme bonne, on peut citer que des personnes résidant à Paris envoient fréquemment des dépêches à Londres pour être transmises à Bilbao par le Direct Spanish Cable, et même des dépêches de Paris à destination de Madrid, au lieu de leur faire suivre la route terrestre directe. Par la voie de Londres, les dépêches parcourent une distance double.
- « Ces faits démontrent deux choses : d’abord que lès câbles, les instruments, etc., sont en excellent état, et ensuite que le personnel est à la hauteur de sa tâche ».
- Ainsi, d’après ce document anglais, il serait plus rapide d’expédier les dépêches de Paris à destination de Madrid par Londres que d’utiliser la voie directe.
- On se propose d’établir un câble sous-marin entre le Japon et Pile Goto, et de là aux îles Loochoo. Le prix de ce câble est estimé à 10 millions de francs. La pose du câble entre Echigo et Sado (Japon) est maintenant terminée; la ligne sera prochainement ouverte au public.
- D’après le journal anglais Industries, le réseau télégraphique de l’Eciiador a une longueur de 1700 kilomètres. Pendant l’année 1889 on a transmis en tout 59773 dépêches, dont 9422 pour le service du gouvernement. La ville de Guayaquil possède un réseau téléphon que avec 400 abonnés. Les fils s’étendent dans certains cas jusqu’à 8 et 10 kilomètres en dehors des limites de la ville. C’est d’ailleurs le seul réseau téléphonique de ce pays.
- La chaîne de l’Hymalaïa va posséder dans deux ans. une ligne télégraphique souterraine : ce sera celle qui aboutit à Cachemire. La cause de cette résolution dispendieuse est la fréquence des chutes de neige et des ouragans, qui démolissaient les poteaux si on ne leur donnait une solidité extraordinaire.
- La canalisation souterraine sera très longue à établir. On ne compte point y réussir à moins d’y travailler pèndant deux années.
- Il est vrai que la saison favorable aux travaux ne dure que pendant cinq mois, la neige couvrant ordinairement la terre durant le reste de l’année.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- ' directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME Xl.ll) SAMEDI 21 NOVEMBRE 1891 ' No 47
- SOMMAIRE. — Le matériel technique des communications téléphoniques; Vartore. — Nouveaux compteurs d’électricité; Frank Géraldy. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — Travaux récents sur la mesure de la puissance électrique; C. Raveau. — Chronique et revue de la presse industrielle : Etude thermo-électrique de la condensation dans les cylindres des machines à vapeur. — L’usine centrale des tramways électriques de Boston, par M. Shaw. — Des lampes à incandescence et de leur meilleur régime de fonctionnement, par M. Larnaude. — Séparation du cuivre, du nickel et de l’argent, par M. Strap. — Fontaines lumineuses de table et de salon à changements d’aspecls et de couleurs, de M. 'Trouvé. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la résistance magnétique, par M. A.-E. Kennely. — Sur la déperdition de l’électricité, par M. Narr. — Appareil destiné à l’étude des oscillations électriques de longue période, par M. Calley. — Bibliographie : Les installations électriques dans les villes, par M. F. Uppenborn. — Faits divers. <
- LE MATÉRIEL TECHNIQUE
- DES
- COMMUNICATIONS TÉLÉPHONIQUES
- Au début de cette année, nous avons passé rapidement en revue les principaux modes d’établissement des communications usités sur les réseaux téléphoniques de France (*)•
- L& Standard est le type dernier du genre qui avait été préféré jusqu’à la conférence technique administrative de 1889. Celle-ci a décidé en principe l'adoption des commutateurs multiples pour les bureaux centraux importants; mais cette décision n'implique point une solution unique dans le choix du système qui pourra prévaloir, car il y a actuellement des variétés assez nombreuses et différentes dans le genre, et l’on propose incessamment de nouvelles dispositions de commutateurs multiples, diviseurs ou sectionnés. Toutes ont pour but dé résoudre le problème des communications téléphoniques dans les grands centres. La question devient de jour en jour plus complexe avec le nombre plus considérable des abonnés; nous nous proposons d’exposer succinctement les procédés dont on disppse actuellement pour y
- (•) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 259.
- faire face. Il nous faudra, pour cela, revenir d’abord sur quelques-uns des nombreux systèmes publiés dans ce recueil lors de leur apparition et faire connaître ensuite certaines solutions récemment présentées.
- Le mode d’établissement des communications par le Standard et par commutateur multiple diffère essentiellement par l’usage et la répartition dans les bureaux des organes en relation permanente avec chaque ligne d’abonné; pour faire ressortir la distinction des deux genres d'appareillage, rappelons d’abord le mode d’emploi du premier.
- Standard. — Dans celui-ci (*), chaque ligne d’abonné aboutit à un annonciateur et à un trou de jack dans une section déterminée du bureau. La mise en relation d’un abonné nécessitant l’introduction dans son jack de la fiche d’une des paires de cordons de sa section, la liaison de deux abonnés dont les lignes aboutissent à des sections différentes fait intervenir les téléphonistes des deux sections et exige l’emploi d’une ligne de renvoi entre les sections intéressées.
- Pout établir les communications deux à deux
- (*) Nous saisissons l’occasion de reproduire (flg. i) le diagramme des liaisons par le Standard, à cause de légères inexactitudes de dessin existant sur celui de la figure 23 de la page 268, t. XXXIX.
- 22
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- possibles entre les sections, il faut naturellement des lignes de renvoi en nombre suffisant; mais ce n'est pas le nombre des renvois, c’est la complication de service qu’ils entraînent qui fait l’infériorité du type Standard vis à vis du multiple.
- Commutateur multiple. — Le commutateur multiple a été inventé à Chicago en 1880, par MM. C.-C. Haskins et C.-H. Wilson (*) et la description en a été donnée dans ce recueil par M. du Moncel (2)..
- Ce qui distingue — dès l’origine — le type multiple, c’est que chaque ligne d’abonné possède
- Fig. 1.— Diagramme des communications par le Standard.
- autant de trous de jacks que le bureau a de sections et qu’elle se trouve ainsi à la portée des téléphonistes de toutes les sections. Chaque téléphoniste est à même de constater par une épreuve électrique simple que la ligne d’un abonné quelconque du bureau n’est pas déjà en communication; cette épreuve de l’état des lignes, sans laquelle d’ailleurs il serait impossible de tirer parti du multiple, constitue l’un de ses avantages les plus certains ; le mode d’épreuve, qui varie aujourd’hui dans les divers commutateurs multiples, est une particularité à relever dans chacun.
- Le système, sous la forme où la IVestern Electricl C° de Chicago l’a appliqué aux réseaux à
- (1) La Lumière Electrique, t. Il, p. 156,
- («) La Lumière Electrique, t. III, p. 225, — Du Moncel; (jdmmutateur multiple de C.-C. Haskins et C.-H. Wilson;
- simple fil — américains et autres— a été décrit (*), ainsi que son installation à Liverpool et à New-York (2).
- La figure 2 rappelle sa disposition d'ensemble; le diagramme figure 3 représente la liaison des abonnés d’après l’indication plus récente - de M. de la TouaUne; il diffère du montage primitif par la mise en dérivation de l'annonciateur de fin de conversation sur les lignes reliées.
- La ligne L de chaque abonné se produit dans les diverses sections du bureau à travers ses ressorts de jacks c et leurs butoirs b, aboutit à son
- Fig. 2.— Commutateur multiple américain.
- annonciateur individuel e et finalement à la terre T. Les massifs a des différents jacks d’un même abonné sont reliés par une ligne locale qui est normalement isolée. Lorsqu’une fiche est dans un jack, sa ligne locale communique avec celle de l’abonné et par elle à la terre.
- Quand un abonné appelant fait tomber le volet de son annonciateur e, la téléphoniste porte dans son jack {abc) individuel unejfiche de l’une des paires de cordons dont elle dispose. Après avoir ainsi écouté la demande, elle touche avec le bout de la seconde fiche <p' le massif a du jack de l’abonné demandé. Si celui-ci est déjà en communication, la téléphoniste entend un toc dansson téléphone t,
- s1) La Lumière Electrique, t. XVI, p. 165.
- (a) La Lumière Electrique, t. XIV, p. 19 et t; XXXVIIj p. 265;
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- car le circuit de ligne de son poste comprend, outre ce téléphone et l'induit 1 de sa bobine, un élément de pile/» qui fournit un signal dès qu’un parcours nouveau modifie les conditions de son circuit. Lorsqu’au contraire l’absence de toc manifeste l’isolement de la ligne locale et l’inoccupation de celle de l’abonné, la téléphoniste poursuit l’établissement de la communication — manœuvre de la clé d’appel h, avertissement verbal des abonnés, — et une fois celle-ci établie, elle déplace le levier <ï>, substituant ainsi à son poste l’annonciateur de fin de conversation E. La chute du volet de E correspond au signal de rupture de la communication donné par les abonnés.
- (Dans tous les diagrammes de cet article un
- Fig. 3. — Diagramme des communications par le commutateur multiple de la «Western Electric O », pour lignes à simple fil.
- seul enroulement 1 indique la bobine d’induction d’un poste accompagnée d’un microphone et d’une pile locale, dont il ne paraît pas utile de reproduire la disposition bien connue).
- On voit assez que dans le commutateur multiple, la suppression de l’usage des lignes de renvoi n’est obtenue qu’au prix d’une complication d’installation et d’une véritable dépense. Puisque le système s’est imposé quand même, il faut en conclure que l’inconvénient des lignes de renvoi est manifeste, et ceci est d’autant plus vraisemblable que les complications dans le service réapparaissent s’il y a lieu d’établir des relations suivies entre plusieurs bureaux munis chacun du commutateur multiple.
- Ceci dit en passant, retenons que le commutateur multiple américain attribue à chaque abonné un double fil se poursuivant de section en section dans le bureau. M. Zetzsche |a fait connaître "en
- leur temps plusieurs solutions proposées en Allemagne pour diminuer cette complication, qui paraissait excessive dans les réseaux à fil unique (]). Pour les rappeler, reproduisons (fig. 4) l’aspect des commutateurs allemands construits par Mix et Genest et indiquons le fonctionnement d’un des plus simples, celui de M. Œsterreich.
- Les jacks de ce commutateur (fig. 5), ne se
- Fig. 4.— Commutateur multiple allemand.
- composent que de deux parties isolées,! une douille a et un ressort b, qui dans sa situation habituelle fait contact avec elle par son extrémité recourbée. Chaque fil simple d’abonné, après avoir passé dans les différentes sections par ses trous de jacks, se rend à l’annonciateur individuel K et n’aboutit à la terre dans le bureau qu’en passant par une pile P et une résistance R; ce
- t1) La Lumière Electrique, t. XXXI et XXXU. '
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sont ces deux organes communs à une cinquantaine de lignes d’abonnés, dont l’usage tient lieu des lignes d’essai du commutateur américain. On
- 'Myn
- _j * i n * c h
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- Fig. 5. — Diagramme des organes du commutateur multiple d’Œsterreich pour lignes à simple fil.
- se rendra facilement compte du fonctionnement, en le suivant sur le diagramme simple figure 6.
- A l'appel de l'abonné, la téléphoniste porte dans le trou de jack (a b) correspondant à son annonciateur, la fiche simple s2 de l’une des paires de cordons dont elle dispose; elle se met ainsi en mesure d’écouter dans son téléphone t la demande de l’appelant par le circuit téléphonique a s2eb\t CT dont on sait que le condensateur C interrompt sans inconvénient la continuité métallique. Le ressort b du jack où est introduite la fiche s2 repose sur une partie isolante n de celle-ci, et la liaison de la ligne de l’abonné avec son annonciateur et la batterie P est ainsi supprimée.
- Suivant la demande de l’appelant, la téléphoniste s’occupe ensuite de compléter par la seconde fiche à deux conducteurs sst du double cordon la liaison avec la ligne demandée. Tout
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- Fig. 6. — Diagramme des communications par le commutateur multiple d’Œslerreich pour lignes à simple fil.
- d’abord, pour faire l’essai de celle-ci, elle introduit à moitié la fiche s s, dans un jack de l’abonné demandé et interpose ainsi par s et s! entre la douille a et le ressort b, un galvanoscope sensible G. Si la ligne est déjà reliée ailleurs, sa liaison avec la pile P est rompue et le galvanoscope ne dévie pas; si au contraire, la ligne est libre, le faible courant que la pile P y entretient à l’état permanent fait dévier le galvanoscope. Lorsque c’est là le cas observé, la téléphoniste achève l’établissement de la communication en enfonçant à fond la fiche la liaison de la ligne de l’abonné demandé s’établit par sj... tandis que la partie isolante de la fiche soulève le ressort b, rompant ainsi la communication avec la pile P. Une fois l’appel et les avis verbaux échangés, la téléphoniste manœuvre le commutateur U substituant par les contacts de e avec a et de/avec c, l’annonciateur de fin de conversation SK à son poste de service. L’appel des abonnés à la fin de la conversation donne le signal de rupture des liaisons.
- Nous nous bornerons à ce qui précède relativement aux réseaux à simple fil et nous insisterons davantage sur ceux à fil double et à circuit métallique complet, dont la nécessité pour l’établissement de bonnes transmissions n’est plus contestée.
- L’appropriation du commutateur multiple américain de la Western Electric C° pour ces réseaux n’entraîne pas de complication dans le montage des jacks d’abonnés et de leurs annonciateurs individuels; elle nécessite seulement une organisation plus complexe des paires de cordons et des organes de réunion servant à l’établissement des connexions.
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- Dans la disposition que nous décrivons d’abord d’après un brevet anglais dé 1890, l’emploi de la terre sert encore pour les appels et la relation des abonnés avec le poste de service qui établit la communication.
- La figure 7 est un diagramme représentant trois lignes téléphoniques, deux à circuit métallique complet et l’autre à simple fil, avec leurs relatio ns
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- dans un bureau. Elle constitue, par conséquent, une solution de transition pour les réseaux mixtes, comprenant des lignes à simple fil et des lignes à double fil.
- La figure 8 montre le montage d'une paire de cordes avec les organes qu’elle relie et notamment le levier commutateur d’écoute figuré en perspective et dont les détails sont visibles sur les figures 9 et lo.
- La figure 11 n'est qu’un diagramme simplifié
- pour faciliter la lecture et permettre de suivre plus aisément le fonctionnement : avertie par la chute d’un annonciateur individuel q, une téléphoniste place dans le jack correspondant la première fiche d'une des paires de cordons; elle communique ainsi avec l’abonné d’un côté suivant le parcours téléphonique rcKibgUT interrompu par le condensateur g, et de l’autre suivant le parcours lapait.
- Lorsqu'elle s’est informée de la ligne demandée,
- Fig. 7. — Liaisons du commutateur multiple de la «Western Electric C* » pour réseaux mixtes (comportant des lignes à simple fil et des lignes doubles).
- elle touche le massif/du jack correspondant dans sa section avec le bout de la seconde fiche de la paire de cordons. Si la ligne est déjà reliée à une autre section, la téléphoniste en est prévenue par Un toc dans son téléphone t, parce que la ligne en question, étant déjà reliée, communique à un dispositif tel que n et 0, composé d’une pile 0 et d’un électro-aimant à forte self-induction n; l'avertissement résulte de ce que le courant de la pile analogue à o trouve un passage par la terre T d'une part et d’un autre côté par cdefitT au travers du téléphone de service t.
- Si, au contraire, la ligne est libre, la téléphoniste n’entend point de bruit dans son téléphone; elle enfonce alors définitivement la fiche, appelle et échange les communications verbales avec les abonnés. Pendant cette période d’établissement des communications, les abonnés communiquent entre eux par a b d’une part et d'autre part par cc (ou par cet la terre si l'une des lignes est à simple fil); le poste de service 11 de la téléphoniste est en dérivation par def\ /Tpzp.^1 sur les lignes reliées, et pareillement le dispositif composé d’un électro-aimant n à forte self-induc-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tion et de la pile o destinée à avertir de l’occupation de la ligne.
- Lorsque la téléphoniste s’est assurée que la communication demandée fonctionne, elle se retire en substituant à son poste l’annonciateur de fin de conversation^; la manœuvre du levier commutateur rompant les contacts ib, fe, p2pu
- établit celui de i avec qt. Pour assurer le fonctionnement de l’annonciateur de fin de conversation, dans le cas où la ligne demandée est à simple fil, il existe en outre une dérivation de i à la terre au travers de l’électro à forte self-induction m.
- La publication plus récente de M. de la Touanne (fig. 12) (*) et le diagramme (fig. 13) qui la ré-
- Fig. 8, 9 et 10.— Organes de liaison du commutateur multiple de la «Western Electric G” », pour réseaux mixtes.
- sume donnent le mode d’établissement des connexions par le multiple américain sur les réseaux à double fil; les appels et signaux de fin de conversation se font par circuit métallique complet et les lignes des abonnés définitivement reliées nè communiquent à la terre dans le bureau qu’au travers de l’électro-aimant à forte self-induction R et de la pile p; pendant l’établissement des communications et tant que dure la relation avec le poste de service, il y a une autre liaison à la terre
- par le point milieu des enroulements du téléphone t. Celui-ci, ainsi que le circuit induit de la bobine, sont en effet pris à double enroulement afin d’éviter plus complètement les bruits de friture.
- Lorsque la chute du volet de l’annonciateur e de l’abonné appelant donne le signal, la téléphoniste porte dans le trou du jack(«Z>^correspondant, la
- (') Annales télégraphiques de 1891, p. 126.
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- fichè/<p de l’une des paires de cordes dont elle 1 butoir b, rompt l’une des liaisons de l'annoncia-dispose; cette manœuvre, séparant le ressort c du I teur et relie les fils L et a de la ligne de l’abonné
- Fig. 11. — Diagramme des communications par le commutateur multiple de la «Western Electric C° »
- sur les réseaux mixtes.
- à/et <p. Celle-ci communique alors avec le poste de service parle circuit téléphonique L/Ft C1 /I, h® Kep
- Fig. 12.— Liaisons du commutateur multiple américain pour les réseaux à double fil.
- dans lequel est interposé le condensateur C. Une fois informée de la demande de l’appelant, la téléphoniste dirige la seconde fiche f' <p' de la paire
- de cordons vers le jack attribué dans sa section à l’abonné demandé, dont elle touche le massif a avec le bout/' de la fiche.
- Si la ligne est déjà occupée, si une fiche est déjà enfoncée à une section quelconque dans un
- ; If
- Fig. 14.— Commutateur Dewar ou clé d'écoute.
- de ses jacks, celle-ci met les massifs des jacks en communication avec un système tel que R/>; le contact de la broche /' donnant passage par /' Fï\tT à un courant émis par le système semblable à Rp, et donnant un toc dans le téléphoné t. Rien de pareil ne se produit au contraire si la ligne est libre et ne communique point par ailleurs avec un système tel que R^>, et dans ce
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- dernier cas, la téléphoniste complète la commu- 1 Durant la période d’échange des avis verbaux nication en enfonçant définitivement la fiche/'y. l avée les abonnés (que les clés KK permettent
- d’appeler) le poste de service est en dérivation fPiCi'Ff \ de même l’annonciateur de fin de par 1/I^'jcp sur les lignes reliées par tp<p' et conversation E. Une fois la conversation engagée,
- Fig. 15 et 16. — Liaisons du commutateur multiple monocorde pour lignes à double fil.
- la téléphoniste se retire en manœuvrant le com- I la clé Dewar, mais sous sa forme primitive mutateur ou clé d’écoute; le type de celle-ci est I (fig. 14); dans une position, elle établit les con-
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- 'tacts Fi, F’i’, <t>i, dans l’autre le contact Fe.
- L'annonciateur de fin de conversation donne par circuit métalliqùe le signal de rupture des liaisons, et l'on peut se rappeler qu’avec cette disposition les abonnés reliés peuvent jouir de la facilité de s’appeler directement pendant la durée de leur conversation (* *).
- Dans les commutateurs qui précèdent, le montage habituel des jacks et leur construction générale aussi bien que leur rôle ne diffèrent pas sensiblement; il existe un autre commutateur multiple également de la Western Electric Company, dont les organes sont de construction différente
- et dont nous réservons pour le moment l'étude.
- Jusqu’ici, il y a surtout à retenir l’usage général comme séparateurs des condensateurs introduits dans la téléphonie par Van Rysselberghe, comme ils l’avaient été dans la télégraphie par Varley, et la mise en dérivation sur les lignes reliées d’organes électromagnétiques à forte self-induction pour les signaux de fin de conversation suivant l’application d’abord faite par M. de la Touanne.
- Les communications sont données à l’aide de paires de cordons, ce qui a fait désigner sous le nom de dicordes les commutateurs multiples ci-
- Fig. 17.— Diagranme des corn nunications par le corrmutateur multiple monocorde sur les réseau* à double fil.
- dessus. Cette appellation leur a été donnée par opposition avec d’autres systèmes monocordes imaginés dans le but de réduire encore les manœuvres de liaison des lignes. Cette nouvelle simplification du service ne s’obtient encore qu’avec un surcroît de dépense d’installation, puisque les multiples monocordes comportent avec chaque ligne d’abonné, un cordon à fiche et un commutateur à levier ou clé d’écoute pour les relations avec le poste de service.
- Dans les descriptions que M. Zetzsche a données en 1889 (1), des monocordes de Scribner et de Gould-Smith-Scribner, il cite déjà plusieurs systèmes' du genre. En 1890, M. Richard a fait
- (*) ta Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 263. (*) La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 470.
- connaître celui de Johnson et Sinclair (*), et M. Zetzsche, en 1891, ceux de Kellog (2).
- Nous n’avons donc qu’à rappeler ce type et le diagramme (fig. 15 et 16) de son application aux lignes à double fil qu’a donné récemment M. de la Touanne (3); nous y adjoignons le schéma figure 17 pour abréger l’exposé du fonctionnement.
- Dans les monocordes, la manœuvre même des fiches intervient utilement, et c’est en déplaçant la clé d’écoute que s’effectue l’appel de l’abonné demandé.
- Dans sa situation de repos (fig. 15), la fiche de chaque abonné met sa ligne en relation par
- C) La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 270.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 216 et 519.
- (3) Annales télégraphiques de 1891, p. 136.
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- Fig. 2i
- : -
- Fig. 22
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- Fig. 23
- Commutateur multiple nouveau de la «Western Electric C*».
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- l'embase métallique et le massif P op avec la
- pile p-
- L’appel issu du générateur G de l’abonné appelant parvient à son annonciateur individuel e par TSGcbcbf'ey'opT; lorsque le volet tombe et que la téléphoniste enlève la fiche correspondante/' cp' de son alvéole, par ce seul mouvement elle rompt la .communication avec la pile p et établit les contacts dixi, se mettant ainsi en mesure d’écouter dans son téléphone/ la demande de l’abonné appelant. Une fois informée de l’abonné que celui-ci désire, elle porte la fiche vers le jack attribué dans sa section à l'abonné demandé et commence par toucher avec le bout de la fiche le massif du jack. Si la ligne est déjà en relation à une autre section, elle ne l’est plus avec une batterie p\ la télé-
- phoniste n'entend aucun bruit dans son téléphone;. C’est dans le cas, au contraire, où la ligne de l’abonné demandé est libre qu’il y a ici un toc produit dans le téléphone t par un courant issu de la pile à laquelle la ligne de l’abonné demandé est reliée normalement et suivantf'iltT. Dans cette dernière alternative, la téléphoniste enfonce complètement la fiche et manœuvre le levier commutateur ; en le faisant basculer à sa position extrême, il y a rupture de tous les contacts existant antérieurement et établissement en b' d’une liaison avec le générateur d’appel G; i’appel de l’abonné demandé est réalisé. En abandonnant le levier, il reste dans une situation intermédiaire où le coin p' de la bascule reste engagé entre les isolants u et u’\ le seul contact
- Fig. 25.-- Diagramme des commutations par le commutateur multiple nouveau de la «Western Electric C” ».
- subsistant alors est celui en d, les lignes sont reliées par ad<sf aetbf c, tandis que l’annonciateur/ reste en dérivation pour recevoir ultérieurement le signal de fin de conversation.
- Relativement au fonctionnement pratiqué des commutateurs multiples, dicordeset monocordes, M. de la Touanne recommande l’attribution de 300 annonciateurs individuels par section du commutateur multiple, et comme limite actuelle du nombre des jacks généraux d’un commutateur multiple le chiffre de 10 000. Le plus souvent, une section, c’est-à-dire l’espace renfermant la série des jacks généraux, un pour chaque ligne, occupe une largeur de 1,93 m. ; elle est desservie par deux téléphonistes. Le chiffre de 300 communications par heure et par téléphoniste est facilement atteint sur le multiple déjà ancien de Nashville; le multiple dicorde est généralement suffisant et le multiple monocorde semble devoir convehÿ" dans les réseaux d’activité exceptionnelle.
- Avant d’aborder les systèmes proposés pour répondre aux besoins des réseaux supérieurs en nombre à 10000 abonnés, il nous reste à décrire le nouveau commutateur multiple de la Western Electric C° que nous avons précédemment signalé.
- Ce système, qui rentre dans la catégorie des multiples dicordes pour réseaux à double fil, offre ces deux particularités fort intéressantes que les trous de jacks se réduisent chacun à une double prise de courant, sans ressorts ni rupture de contact, et que les abonnés font leur appel au bureau en se servant d’une batterie génératrice commune, placée dans le bureau même.
- La figure 18 est le diagramme complet du système; la figure 24, le diagramme d’ensemble des liaisons; nous y joignons le schéma figure 25, destiné à faciliter la lecture.
- La figure 19 représente sous sa forme très simple un trou de jack de ce système; deux bagues isolées constituent la double prise de courant et
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- l'on voit figure 19 le dessin des fiches des paires de cordons avec l’indication des organes qui en dépendent.
- Les figures 21,22, 23 montrent une variante du trou de jack où les contacts sont isolés longitudinalement et la position de la fiche assurée par sa forme.
- Pour l’échange des appels, chacun des fils de la ligne double d’un abonné joue un rôle distinct:
- L’un, relié dans le bureau à toutes les bagues antérieures isolées des jacks de l’abonné aboutit (à son domicile), par l’intermédiaire du;crochet commutateur, à la sonnerie de son poste, puis à la terre. La mise en communication dans le bureau de ce fil avec une batterie d’appel dont l’autre pôle est à la terre détermine l’appel de l’abonné.
- L’autre fil, isolé chez l’abonné et partant de sa clé d’appel, aboutit dans le bureau à toutes lés bagues postérieures de ses jacks, puis à son annonciateur individuel et finalement à la batterie g du bureau dont le pôle opposé est à la terre. L’abaissement de la clé d’appel de l’abonné établit le contact du fil à la terre et, fermant ainsi le courant de la batterie au travers de l’annonciateur, détermine l’appel du bureau.
- La situation change lorsqu’un abonné a décroché son téléphone ; la liaison de son premier fil à la terre par la sonnerie est rompue et il vient en communication au travers des appareils de conversation avec le second fil et les bagues antérieures des jacks communiquent par le circuit métallique ainsi constitué avec la batterie du bureau. Suivant que l’abonné a décroché ou non son téléphone, la batterie fournit ou non un courant dans le circuit de grande résistance R d’une fiche d’essai q reliée d’autre part à la terre T présentée à un trou antérieur de jack; le faible courant traversant le fil primaire d’un petit transformateur q' fournit par induction un toc dans le téléphone de service quand la ligne essayée est déjà occupée; mais son intensité est insuffisante pour actionner l’annonciateur de la ligne essayée.
- Le système fonctionne de la façon suivante :
- Lors d’un appel, la téléphoniste porte la fiche j»! m2 dans le trou de jack correspondant à l’annonciateur e dont le volet est tombé; elle se met ainsi en relation par son poste de service et suivant mlp& qitlpi p2 P Pi tn2 avec l’appelant dont les appareils de conversation sont seuls interposés entre les deux fils de sa ligne double dès/ u'il a décroché son téléphone.
- Informée de l’abonné demandé, la téléphoniste essaye le jack correspondant dans sa section à l’aide de la fiche d’essai q ainsi qu’il a été exposé ci-dessus.
- Dans le cas où elle n'est point arrêtée par un toc manifestant l’occupation de la ligne, elle éta blit la liaison avec l'abonné demandé en insérant la fiche «, «2 dans le trou du jack et l’appelle par TG ox n2 bx s T appuyant sur la clé ot.
- Les lignes se trouvenit alors reliées par nti p*o' nt d’une part et de l’autre par tn2ptp nx\ il y a lieu de remarquer le croisement réciproque des fils entre les fiches (l’extrémité de l’une se trouvant reliée téléphoniquement au contact antérieur de l’autre, fig. 19 et 25) et l’interposition du condensateur/) sur l’une des liaisons dont la presence empêche à la fin de la conversation l’annonciateur individuel de l’abonné demandé de donner à sa section le signal de la fin d’une communication pour laquelle elle n’est point intervenue.
- Quant au poste de service de la section de l’abonné appelant, ses organes sont en dérivation sur les lignes reliées par p2 />4 1 t qt p3 jusqu’à Tins tant où la téléphoniste sait la conversation établie et manoeuvre la clé d’écoute </4 de manière à rompre les contacts en p2 et p3. Le condensateur />4 inséré dans le poste de service sert encore à éviter la chute de l’annonciateur de l’abonné demandé, si l’abonné appelant venait à raccrocher son téléphone tandis que là clé qt est dans la position d’écoute.
- Lorsqu’en effet un abonné raccroche son téléphone au crochet, le second fil de. sa ligne se. trouve mis un instant à la terre et livre passage au courant issu de la batterie g au travers de l'annonciateur e de l’abonné appelant; le signal de fin de communication est donné ainsi automatiquement.
- La figure 24, qui montre la situation d’ensemble pendant la liaison de deux lignes, indique claire-r ment comment la batterie génératrice du bureau communique d’une part à la terre et d’autre part aux seconds fils des lignes de tous les abonnés au travers des annonciateurs individuels de chacun ; il existe ainsi sur les deux lignes en relation par circuit téléphonique complet une dérivation par l’intermédiaire de leurs deux annonciateurs et, du point de jonction de ceux-ci, une communication à la batterie génératrice et à la terre. 11 suffit de donner aux annonciateurs individuels une assez forte self-induction pour qu’il ne résulté pas d’inconvénient de ce dispositif.
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- Nous nous sommes efforcé dans la description qui précède de faire ressortir les particularités qui nous ont le plus frappé en lisant le brevet anglais concernant ce type nouveau de commutateur multiple dicorde. Elles nous paraissent de nature à retenir longuement l’attention, car la suppression de toute rupture de contact par les organes des jacks, celle des organes générateurs d’appel chez les [abonnés et l'obtention automatique du signal de fin de conversation constituent des avantages très sérieux.
- Mais il restera encore à examiner dans l’application si le nouveau modèle se prêtera avec autant de facilité que l’ancien à l’établissement des relations interurbaines, aux relations directes
- entre certains abonnés, à l’utilisation d’une même ligne pour plusieurs autres, aux appels variés prévus dans les relations avec le bureau, et ce sont autant de questions qui ne peuvent se préjuger.
- Dans la période actuelle, la nécessité inéluctable pour tout système nouveau de se prêter aux relations interurbaines avec tous les anciens systèmes en usage n’est pas une des moindres difficultés qu’il ait à surmonter, et l’on peut s'en convaincre facilement s’il est permis dans une certaine mesure de comparer ces relations avec celles plus complexes des bureaux urbainsd’une même ville entre eux.
- Celles-ci sont telles en effet qu’on ne discute plus guère aujourd’hui le besoin absolu d'un
- Poste
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- Fig. 26.— Organes attribués à chaque abonné sur lés réseaux à desservir par les commutateurs multiples diviseurs.
- bureau central unique dans un même centre de population et c’est ce besoin reconnu qui a donné naissance aux propositions faites en vue de bureaux d'un nombre d’abonnés supérieur à 10000.
- On connaît la solution du brevet de Kellog. récemment décrit par M. Zetzsche (*), préconisée simultanément par M. Bouchard dans les Annales télégraphiques (2) de mai-juin 1890. La description de M. Zetzsche nous dispense amplement de revenir sur le fonctionnement des multiples diviseurs en question, nous ne ferons qu’en reproduire le principe à l’aide du diagramme figure 26.
- Dans ce système, chaque abonné dispose vers le bureau central de plusieurs moyens d’appel distincts. M. Bouchard a rappelé qu’avec une ligne double bouclée à la terre à son extrémité, le prin-
- (M La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 522. (?) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 262.
- cipe du rappel par inversion de courant fournit huit signaux distincts (*) ; M. Kellog en utilise quatre dans le diagramme d’application de son brevet. Sous cette forme même la solution ne laisse pas d’offrir une certaine complexité.
- Examinons en effet les organes nécessaires pour chaque ligne d’abonné, sous réserve des simplifications qui peuvent résulter du local de l’installation, et admettons que les abonnés du bureau sont répartis en quatre groupes A, B, C, D, et les annonciateurs de chaque groupe de A abonnés distribués par n sections de a abonnés.
- Un abonné dispose dans le bureau de quatre annonciateurs individuels polarisés A, B, C, D, qui correspondent aux clefs d’appel de son poste ; quatre jacks individuels les accompagnent respectivement, l’un A vis-à-vis d’un panneau contenant les A — 1 jacks des abonnés de son groupe, les trois autres vis-à-vis des panneaux contenant les jacks des abonnés des autres grou-
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- pes. 11 doit y avoir en outre des jacks généraux du même abonné dans chacune des (« — i) sections où sont répartis les annonciateurs de son groupe, et dans les trois(«— i)sections des groupes B CD où aboutissent les annonciateurs de ceux-ci, destinés à l’appel des abonnés de son groupe.
- Considérant un bureau pour 40000 lignes d’abonnés répartis en 4 groupes de 10000, divi-
- F/g. 27.— Commutateur central sectionné de M. Maindroux, (parcours d’une ligne d’abonné dans le bureau).
- sés eux-mêmes par sections de 230 annonciateurs (« = 40), on trouve ainsi pour chacun 4 annonciateurs individuels et 160 jacks; pour réduit qu’il est, ce nombre ne laisse pas d’être encore respectable. 11 a sans doute effrayé plus d’un téléphoniste et explique pourquoi on a cherché en core dans d’autres voies la solution du problème.
- Fig. 28.— Commutateur central sectionné de M. Maindroux, (annonciateur d’appel (E A) et bouton poussoir (BP)).
- Celle dont il nous reste à parler pour achever de présenter au lecteur l’ensemble des principaux systèmes connus de nous est tout l’opposé de la précédente. Elle a été étudiée par M. Maindroux à l’instigation de M. Raymond, directeur de l’école supérieure des télégraphes, et a donné lieu à une expérience préliminaire faite le 4 mai 1890 par l'administration française. Elle concerne Un commutateur central sectionné qui ne se rattache point au type multiple, mais où l’on fait au contraire un usage constant des lignes de renvoi. Après les études si souvent citées dé M. de la
- Touanne et les éloges motivés qu’il a fait du type multiple, nous éprouvons un certain étonne-: ment. Nous n’en avons étudié qu’avec plus de soin le système de M. Maindroux (*); nous reproduisons la partie principale et plusieurs figures de sa description, en y joignant deux schémas (fig. 34 et 35).
- Fig. 29.— Commutateur central sectionné de M. Maindroux, (indicateur polarisé de section (DA).
- Le bureau est divisé en sections identiques de 1 coo abonnés comprenant chacune : i° Deux tableaux d’entrée ;]
- Fig. 30.— Commutateur central sectionné de M. Maindroux. — Electro local d’avertissement (E L) et conjoncteur de ligne (C L) combinés.
- 2° Douze tables 'de section divisées en deux groupes ;
- 3° Douze tables centrales.
- Chaque fil d’abonné traverse (fig. 27) :
- l° Les conducteurs de ligne (C L) [jacks] répartis
- (*) AHHaleS télégraphiques, 1891.
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- 365
- sur les tables de section d’un groupe, à raison de un par table;
- 2° Le conjoncteUr de la table centrale (CC);
- 3° L’électro-ânnonciateur du tableau d’entrée (E A). Le circuit est complété par le fil de retour, qui est branché sur les blocs postérieurs par des conjoncteurs et sur le fil de sortie de l’électro annonciateur.
- Tableau d’entrée. — Sur ce tableau sont montés :
- i° Cinq cents annonciateurs de ligne (E A)des-
- Fig. 31. — Commutateur central sectionné de M. Maindroux, (diagramme des renvois).
- tinés à recevoir les appels des abonnés du groupe (fig. 28, 34, 35);
- 20 Cinq cents boutons poussoirs (B P) placés sur les annonciateurs et disposés de telle sorte que les boutons sont cachés au repos (fig. 28, 34, 35);
- 3° Six dispositifs d’appel (D A) composés chacun d’un électro-indicateur (fig. 29, 34, 35) et d’une clé, reliés respectivement à des dispositifs analogues fixés sur les tables de section.
- Table de section. — Chaque table de section se compose de :
- 1° Cinq cents conjoncteurs de ligne (CL) (fig. 30, 34; 35);
- 20 Cinq cents électros locaux (EL) mettant en jeu des languettes masquant, au repos, les trous des Conjoncteurs de ligne. Ces électros sont reliés>
- d’une part, aux clés des dispositifs d’appel du tableau d’entrée, et d’autre part aux boutons poussoirs de ce même tableau (fig. 30, 34, 35);
- 3° Douze plots de renvoi (PR) reliés, d’une part aux postes de fin de conversation, et d'autre
- Fig. 32.— Commutateur central sectionné de M. Maindroux. — Annonciateur de fin de conversation (AA) et conjoncteur (C) pour la liaison de la fiche du poste de service.
- part à des chevilles réparties entre les tables centrales du bureau (fig. 31, 35);
- , 4° Douze boutons poussoirs (B P) portant les numéros des plots de renvoi et reliés à des électros locaux répartis entre les deux tables centrales (fig. 33);
- 5° Douze postes de fin de conversation (FC) (fig. 30 et 28), composés chacun d'un électro-aimant, d’un galvanomètre indicateur G 1, de deux
- Fig- 33-— Commutateur central sectionné de M. Maindroux. — Table centrale (coupe) : A, panneau des fiches de renvoi; B, panneau des 500 conjoncteurs de ligne des abonnés; C, panneaux des avertisseurs locaux correspondant aux renvois.
- chevilles avec cordon simple et d’un manipula-4 teur à deux clés (fig. 31, 32, 35);
- 6° Un annonciateur (A A) d’avertissement et sa clé reliés au tableau d’entrée ;
- 70 L’appareil portatif avec clé d’appel, cheville et cordon simple.
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- 366
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Table centrale. — Cette table porte (fig. 31, 33, 34. 35) :
- i° Cinq cents conjoncteurs de ligne (CL);
- 20 Des chevilles et cordons simples (CSs) en nombre variable suivant le nombre des sections;
- ces chevilles sont reliées aux plots de renvoi des tables de section ;
- 30 Des électros locaux (E L) en nombre égal à celui des chevilles; ces électros sont reliés à des boutons poussoirs montés sur les tables de section, en regard des plots de renvoi;
- Table centrale
- Tableau d’entrée
- Tables
- de \s ect 1 ON
- ; BP;“
- D A
- Bf,.~ L~l IV -|L)
- • DA
- •Li-tliu• coiiimunT ' BP, ; îAA .
- G - .10HAHNLT
- Fig. 34. — Commutateur central sectionné de M. Maindroux. — Relations d’un tableau .l’enliée
- avec les tables de sa section.
- 40 Deux appareils portatifs reliés à des plots d'attente fixés sur le sable.
- FONCTIONNEMENT
- Tableau d’entrée. — Dès la chute du volet d’un annonciateur A, la téléphoniste du tableau d’entrée donne le signal d’avertissement à la première table de section libre (en appuyant sur le bouton poussoir de la ligne B P et sur la clé C de la section choisie (fig. 34).
- L’aiguille indicatrice du dispositif d’appel (fig. 29) rend visible le mot occupé et reste dans cette position jusqu’à ce que la téléphoniste de la table de section la fasse passer à l'indication libre (en appuyant sur le bouton B P).
- Table de section. — i° La téléphoniste de section a toujours soin de placer au repos la cheville reliée à son appareil dans le conjoncteur C d’un poste de fin de conversation, qu’elle amorce ainsi en attendant le signal d’appel.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 367
- Dès qu’elle est appelée, elle porte la cheville de gauche de l'électro de fin de conversation dans le conjoncteur de ligne qui vient d’être dégagé et parle de suite à l’abonné appelant;
- 2° Pour avoir l’abonné demandé, elle se met en rapport avec la table centrale où il se trouve et demande son envoi en indiquant verbalement par téléphone le numéro d’ordre de cet 'abonné; en même temps, elle place la cheville de droite du poste de fin de conversation précité dans le plot de renvoi qu'elle a-indiqué à la table centrale, laquelle est ainsi reliée directement avec l’abonné appelant.
- Table centrale. —. La téléphoniste de la table centrale établit les communications entre abonnés en reliant le conjoncteur de ligne de l’appelé avec
- la cheville terminale d’un cordon simple dont l’autre extrémité est déjà en liaison avec lar ligne de l’abonné appelant. Les indications lui sont données par la chute du volet de l’électro local correspondant au renvoi et verbalement par la table de section.
- Appel des abonnés. — La téléphoniste de section, en pressant sur la touche de droite de la clé M du poste de fin de conversation, pour appeler l’abonné, est avertie par l’absence de’ déviation au galvanomètre G 1 ; si l’abonné demandé est déjà relié ailleurs,, si la table de section avait auparavant effectué la liaison de la ligne demandée, la téléphoniste en aurait avisé lors de la demande d’établissement du renvoi. 1
- La fin de conversation est donnée comme d’ha~
- Beu rui flf/e / ign
- Ficbe a 11
- Renvoi.
- Table
- Table
- Tableau d'entrée
- DE SECTION
- Fig. 35. — Diagramme des communications par le commutateur central sectionné de M. Maindronx.
- bitude par la chute de l’électro A A qui reste seul en dérivation sur lès lignes reliées lorsque la téléphoniste s’est retirée une fois la conversation engagée.
- Les figures 24 à 32 indiquent la forme et l’association de certains éléments du comrriùta-teur central sectionné, sur laconstruction desquels^ nous ne pouvons insister. La figure 33 montre la situation particulière adoptée pour les panneaux de la table centrale.
- M. Maindroux indique comme rendement prévu de son commutateur sectionné le chiffre de 135 communications par heure et par téléphoniste; il nous fait ainsi craindre que son système, malgré son organisation méthodique et sa construction parfaite, ne puisse jamais atteindre le rendement acquis des systèmes multiples précédemment cités.
- 11 serait urgent pourtant que la téléphonie fran-
- çaise sortît vivement de l’état d’infériorité lamen table où elle est demeurée quant au nombre des abonnés urbains; les statistiques du bureau de Berne (!) et les renseignements les plus récents (2) donnent à'cèt avertissement un appui malheureusement trop précis; quelques chiffres prouveront que si nous sommes peut-être un esprit inquiet, malgré les progrès récents, nous ne sommes point un esprit chagrin : le nombre des abonnés aux réseaux téléphoniques de France n’atteint pas 17000; il est inférieur à celui des abonnés de la seule ville de Berlin. L’Allemagne entière compte plus de 60 000 abonnés.
- Vartore.
- (* *) Journal télégraphique de Berne, t. XV,-n* 6, 23 juin 1891, p. 132 et 136.
- (*) La Lumtcre Electrique An 14 novembre 1891, p. 341 et 349-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- NOUVEAUX COMPTEURS D’ÉLECTRICITÉ
- LE COMPTEUR DESRUELLES ET CHAUVIN
- II me semble que les inventeurs de compteurs électriques sont, presque depuis l’origine de leurs recherches, engagés dans une v.oie qui n'est pas la bonne ; les derniers systèmes parus sont les seuls qui me paraissent aller dans une direction réellement bien comprise.
- Presque tous les compteurs jusqu’ici mis en usage comprennent trois parties essentielles ; un appareil mesurant les quantités électriques à compter, ampèremètre, ou mieux wattmètre, un compteur de temps, enfin un enregistreur qui, au commandement du compteur de temps, inscrit et totalise les indications du mesureur électrique au moment où il agit.
- Cette énumération à elle seule montre où est le point critiquable de ces appareils ; sur les trois organes, il en est un qui ne laisse pas de trace de son action, c’est le compteur de temps ; il n’est là que pour répartir en périodes égales l'action des deux autres, mais il disparaît dans le résultat.
- Ceci tient à la méthode même que l’on a employée : cette méthode semble procéder d’une conception algébrique du problème. 11 s’agit de sommer une quantité qui s’engendre d’une manière continue ; on mesure à des moments rapprochés et équidistants dans la durée la valeur de cette quantité; en réalité on construit la courbe, représentant la figure suivant laquelle elle est engendrée; on évalue la surface de cette courbe par la méthode approximative des ordonnées équidistantes multipliées par l'abscisse commune ; on fait la somme des résultats, et cette somme, seule donnée que réclament les intéressés, est le seul chiffre fourni par l’appareil.
- Tous les compteurs actuels, sauf les exceptions qui vont être énumérées, sont fondés sur ce procédé.
- Je dois d’abord mettre à part le compteur Aron; il compte le temps, puisqu’il renferme un mouvement d’horlogerie, mais cet élément ne lui est pas essentiel. En réalité, le compteur Aron pourrait être constitué avec un seul pendule ; cet organe devrait ne rien marquer tant qu’il serait libre et oscillerait sous l’action seule de la pesanteur, il commencerait à marquer lorsque son oscillation serait modifiée par le passage du cou-
- rant, et on enregistrerait cette modification qui donnerait la mesure cherchée.
- M. Aron ne semble pas avoir trouvé de moyen direct de réaliser ce point de départ, qui ne doit pas donner d’enregistrement ; il y est arrivé indirectement en mettant en opposition deux pendules, l’un simple, l’autre soumis à l’action du courant; les effets des deux balanciers s’annulent lorsqu’il n’y a pas d’action électrique sur lé pen-dulemesureur.Le pendule simple n’est donc pas là pour compter le temps et mettre en jeu l’appareil enregistreur, mais seulement pour détermirièr un point o.
- La méthode de comptage par mesures intermittentes est sans doute celle qui se présente la première à l’esprit. 11 s’agit de mesurer un phénomène; prenons l’appareil déjà connu qui donne cette mesure, et enregistrons ses indications ; si nous ne pouvons le faire d’une manière continue, prenons des mesures à intervalles réguliers suffisamment courts et considérons les valeurs obtenues comme représentant la moyenne pendant le temps qui sépare deux mesures.
- C’est une conception dont on peut se contenter, mais elle n’est en somme qu’un à peu près; si on s’en tient aux mesures intermittentes, c’est évidemment faute d’avoir trouvé le moyen d’enregistrer d’une manière continue un phénomène continu.
- Je mets à part, bien entendu, les appareils enregistreurs à courbes tracées, qui, exigeant un planimétrage pour amener au résultat, ne sont pas industriels. La vraie voie théorique devait être de trouver un phénomène proportionnel au phénomène à mesurer et dont on pût accumuler les résultats.
- Il est assez curieux de noter que le premier compteur appliqué, le compteur Edison, était conçu dans cet ordre d’idées. 11 reposait sur les actions électrolytiques et mesurait les quantités d’électricité écoulées par le poids d’un dépôt de cuivre opéré sous l’action du courant.
- Afin de rendre l’appareil plus industriel en supprimant la pesée directe du cuivre déposé, opération délicate et prêtant au désaccord avec le consommateur, on avait adopté une combinaison par laquelle le sens du courant était périodiquement renversé dans l’appareil, en sorte que lorsqu’une des électrodes avait reçu un poids déterminé dfe cuivre, l’action électrolytique était inversée et le cuivre déposé se retransportait sur l’autre éleè-
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- 36g
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- trode jusqu’au même poids : le nombre des inversions, enregistré sur un compteur, donnait la valeur de l’électricité qui avait traversé l’appareil.
- Divers inconvénients pratiques avaient fait renoncer à cette dernière disposition et on en était revenu à la pesée directe. On finit même par renoncer tout à fait au système, en raison de défauts graves.
- Le principal était que le compteur recevait seulement une partie du courant dérivée au moyen d’un shunt. On supposait donc que la proportion entre la partie de courant comptée et le courant entier était constante; cela était loin d’être exact pour plusieurs motifs. Cette imperfection, jointe aux ennuis résultant de la pesée directe du cuivre, amena, ainsi que je viens de le dire, l’abandon de
- Fig. i. — Compteur Desruelles et Chauvin
- l’appareil aussitôt qu’on en put avoir un plus pratique.
- MM. Desruelles et Chauvin reprennent aujourd’hui le même principe en l’appliquant de la même façon; ils ont beaucoup étudié la question et donné.à l’appareil des formes diverses, dont une a été décrite dans ce journal (1).
- Ils nous le présentent actuellement sous une
- ('.) La Lumière Electrique, t. XL, p. 380 ( 1891 ;.
- forme qu’ils considèrent comme définitive et dans laquelle ils pensent avoir complètement corrigé les défauts signalés dans le système.
- Ils ont voulu satisfaire à quatre conditions qui paraissent en effet essentielles :
- i° Ils ont donné aux électrodes une surface assez grande pour que la totalité du courant puisse traverser l’appareil, en sorte que le dépôt mesurant les quantités électriques résulte en effet du passage de ces quantités entières et non d’une
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- part proportionnelle. C’est un point d’.une importance majeure, ainsi que je l’ai signalé plus haut;
- 20 A l’aide de procédés spéciaux, ils se procurent des électrodes et un électrolyte chimiquement purs. Les électrodes sont en zinc, l’électrolyte est une solution de sous-sulfate de zinc. Ils évitent ainsi la polarisation et les courants locaux qui faussent les résultats;
- 3° Les électrodes étant de grande étendue, la densité du courant est faible, en sorte que le dépôt est réparti uniformément sur leur surface, et elles conservent leur forme;
- 40 En raison de la pureté des matériaux employés, et aussi à cause delà présence dans l’électrolyte de certaines matières organiques spéciales, le dépôt est agrégé, bien adhérent aux électrodes, ce qui est assez difficile avec le zinc.
- Ceci posé, la disposition générale de l’appareil est la suivante (fig. 1) :
- Les deux électrodes B et B' sont formées de lames de zinc parallèles : l’une B est fixe et attachée au couvercle de la cuve C, l’autre B" est mobile et suspendue à un levier O formant peson, comme nous l’expliquerons tout à l’heure.
- Les électrodes communiquent respectivement avec les ressorts 2 et 4 (le ressort 4 seul est visible sur la figure, le ressort 2 est caché par lui); ces frotteurs leur amènent le courant qu’ils reçoivent des ressorts 1 et 3 en communication avec le circuit; la communication entre ces frotteurs est faite au moyen d’un commutateur inverseur cylindrique L; selon la position de cet appareil, par une manœuvre bien connue, le courant passera a travers les électrodes dans un sens ou dans l’autre.
- Le commutateur L est conduit par un système de deux solénoïdes dont les noyaux sont attachés à une chaîne galle solidaire d’un galet calé sur l’axe du commutateur; suivant que le courant sera envoyé dans l’un ou l’autre de ces solénoïdes, la commutation aura lieu dans un sens ou dans l’autre.
- Les solénoïdes sont en dérivation sur le courant principal, à l’une des extrémités de leur circuit par la borne S", à l’autre par les vis N, N'.
- Entre ces deux vis oscille le levier O, terminé à une de ses extrémités par un couteau appuyé dans une crapaudine, de l’autre accroché à un deuxième couteau K" par un ressort P. Ce levier porte l’électrode mobile B suspendue sur les couteaux O"'; elle est d’ailleurs en communication
- avec le courant par le godet à mercure k et la pointe recourbée Q.
- La manœuvre est des lors aisée à comprendre; ia tension du ressort P est réglée de manière que, lorsque l’électrode B' a son poids normal, le levier est en contact avec la vis N; lorsque 100 ampères-heures ont passé déposant du zinc sur cette électrode, son poids s’est accru de 121 grammes environ, le levier est descendu et vient juste toucher la vis N, le commutateur est mis en jeu, et le courant renversé dans l’appareil ; l’électrode B', qui jusque-là gagnaitdu poids, se met à en perdre; le levier remonte, lorsque les 121 grammes sont perdus., on revient au contact de la vis N; il y a une nouvelle inversion et le phénomène recommence. Chaque inversion est enregistrée sur un compteur qui se voit à droite de la figure.
- Les deux petites bobines M et M' reçoivent le courant en même temps que le solénoïde correspondant; elles ont pour but, en aimantant les vis N et N', de rendre parfait leur contact avec le levier O aussitôt que celui-ci vient à les toucher légèrement.
- Nous n’avons pas eu occasion d’essayer ce compteur, qui fait, à ce que je crois, son entrée dans l’industrie. On ne manquera pas de remarquer d’abord qu’il présente une imperfection : c’est un ampèremètre et non un wattmètre, il ne tient pas compte de la tension. C’est là sans doute une infériorité assez petite; la tension sur les circuits de distribution est très approximativement constante; en tout cas, elle est comptée comme constante, et ses variations, s’il y en a, doivent être dans les deux sens et se compenser très approximativement ; c’est néanmoins une petite objection.
- Au contraire, l’appareil présente cet avantage qu’il marque tout; quelque faible que soit le courant qui le traverse, l’action chimique a lieu et la dépense électrique est comptée par le dépôt dé métal ; c’est là un mérite très sérieux.
- La pratique semble en effet indiquer que la paresse des compteurs, dont les gros types enregistrent mal les petits débits, amène des mécomptes plus forts qu’on ne le croirait d’abord.
- 11 reste donc à l’examiner au point de vue de l’application. A première vue, on a quelques doutes sur la précision de la balance, bien que les inventeurs indiquentdes moyens simples de tarer et de vérifier le compteur. Il conviendrait de savoir aussi quelle est la quantité d’énergie consommée
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- par la résistance du bain ainsi que par les solé-noïdes moteurs.
- L’expérience nous éclairera sur ces points et montrera, je l'espère, que l’appareil donne bien satisfaction, tant au point de vue de la précision qu’à celui de la durée. En tout cas, il est dans un ordre d’idées très juste, et plus théorique que les appareils que nous possédons.
- Dans un prochain article, nous décrirons un autre compteur, celui deM. Brillié (modèle 1891), qui répond également à ces exigences de la théorie bien comprise.
- Prank Géraldy.
- (A suivre.)
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS ÉLECTRIQUES (<)
- La dernière réunion de la « Street Railway Association » à Pittsburg a donné lieu à toute une série de communications très intéressantes sur l’état actuel de la question des chemins de fer et tramways électriques aux Etats-Unis. Nous allons analyser ici les principales de ces communications.
- La première est un important mémoire de M. J.-S. Badger, ingénieur de la compagnie Edison, sur l’économie des chemins de fer électriques, la comparaison de leur rendement économique avec celui des tramways à câble, à vapeur, etc.
- Les principaux éléments d’une pareille comparaison sont :
- La dépense d’établissement,
- Les frais d'exploitation par voyageur, en tant pour cent des recettes et par voiture-kilomètre.
- De ces trois éléments, la dépense par voiture-kilomètre paraît être le principal élément de comparaison.
- Elle est, entre les limites fixées par la capacité même de la ligne, à peu près indépendante des variations du trafic et dépend des caractéristiques physiques de la ligne, de la puissance motrice et de la nature du service des voitures en trains ou marchant isolément.
- En général, la dépense par voiture-kilomètre augmente, mais de très peu seulement, avec l’in-
- <*)_£« Lumière Electrique du 31 octobre 1891.
- tensité du trafic: à peu près proportionnellement à la racine cubique du nombre des voyageurs.
- Dans un tramway électrique la dépense par voiture-kilomètre dépend du prix du charbon, du rendement des machines à vapeur et des dynamos, du taux des salaires, de la nature de la voie — déclivités et courbes — et aussi, et grandement, du soin que l’on prend de la conduite et de l’entretien des machines. 11 faut évidemment, pour apprécier équitablement l’économie de cette dépense, tenir compte de tous ces éléments à la fois.
- Comme exemple de la grande importance d’un bon entretien des machines, M. Badger cite le cas de deux lignes dont l’une avait constamment en réparation le sixième de ses armatures, tandis que l’autre, du même système et plus chargée, n’en brûlait pas une par an.
- L'examen du tableau 1 montre que la dépense de l’établissement de la voie du tramway électrique n’est supérieure que de 15 0/0 à celle de la voie des tramways à chevaux, tandis qu’elle est près de neuf fois moins élevée que pour les tramways à câbles. La vitesse des tramways à câbles est à peu près.la même que celle des tramways électriques, mais en remorquant par kilomètre de voie quatre fois plus de voitures; les voitures des tramways à chevaux vont moins vite, de sorte que le nombre des voitures-kilomètres est moindre.
- D’après le tableau 11, le tramway électrique l’emporte comme dépenses d’exploitation sous tous les rapports, sauf, ce qui n’a guère d’importance, en ce qui concerne la dépense par voya.-geur, intérêt non compris.
- Le tableau 111 fait ressortir ce fait important que le tramway électrique a besoin, pour rénumérer son capital d’établissement, d'un trafic moins élevé que les tramways à chevaux, et plus de cinq fois moindre que celui des tramways à câbles.
- A nombre égal de voyageurs par voiture-kilomètre, les dépenses par voyageur deviendraient, pour le tramway électrique, les suivantes :
- Dépenses
- par
- voyageur
- centimes
- i* Tramway électrique transportant, comme les tramways à chevaux, 4,5 voyageurs par voiture-kilo-
- mètre, non compris l’intérêt.............. 7,0
- Idem. idem. intérêt compris... 8,5
- 2° Tramway électrique transportant, comme les câbles 2,60 voyageurs par voiture-kilomètre, non compris l'intérêt................................. 8,5
- Idem idem. intérêt compris... 10,0
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- 3y2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La conclusion est que, sans nier que le câble ne s’impose parfois, le tramway électrique peut, dans l’immense majorité des cas, en faire le service avec autant de satisfaction pour le public et plus économiquement.
- D’après les résultats d’une vingtaine de lignes à
- trolly, de 5 à 80 kilomètres de long, avec un matériel en fonction, variant de 3 à 140 voitures, faisant un parcours moyen journalier de 180 kilomètres, entre les limites de 130 et 225 kilomètres la dépense par voiture-kilomètre se décompose à peu près comme il suit :
- Dépenses par voiture-kilomètre (en centimes).
- Entretien de la plate-forme et de la voie...........................................
- Entretien de la ligne...............................................................
- Entretien et réparation de la force motrice, machines, dynamos, bâtiments, etc..
- Force motrice, charbon, salaires, huile, eau, etc...................................
- Réparation des voitures et des moteurs............................................
- Frais de transports, salaires, conducteurs, mécaniciens, aiguilleurs, enlèvement de
- la glace et de la neige, accidents aux personnes et aux propriétés, etc..........
- Frais généraux, salaires des bureaux et de l’administration, publicité, assurances, contentieux..........................................,.............................
- Dépenses totales t.1) (*)
- Maxima Minima Moyenne
- 5.7 0,3 1,65
- 2,9 0,03 0,35
- 2,6 0,15 1,05
- '5 1,50 . 6
- '5,7 1,80 5,80
- 28,5 8,20 '5
- 9 2,4 3,75
- 69 23,4 33,60
- (*) Ces chiffres sont ceux des dépenses totales maxima et minima en bloc.
- Le prix du charbon varie de 1 dollar la tonne pour le menu, à 3 dollars pour le tout venant, et 3,80 dollars pour la gailleterie.
- Les salaires des ouvriers conducteurs et mécaniciens varie de 0,50 fr. à 1 fr. l’heure,
- La dépense de charbon varie entre des limites très étendues, de 1,25 kilog. les menus à 3,60 ki-log. les tout venant, par voiture-kilomètre.
- A la station motrice, la puissance varie de 3,7 à 8,4 chevaux électriques par voiture en marche, pour des voitures Edison de 3,80 m. Avec des voitures de 9 mètres, pesant environ 10 tonnes, à doubles bogies, avec dynamos Short ou Edison, il faut compter environ 10,7 chevaux électriques par voiture en marche.
- On compte, par cheval électrique, avec des machines à vapeur rapides Armington sans condensation, une dépense d’au moins 2 kilog. de tout venant vaporisant 15 à 16 kilog.
- Dépenses d’exploitation.
- Ces dépenses peuvent se décomposer comme il suit pour des lignes de 15 à 25 kilomètres, avec 20 voitures parcourant chaque jour 170 à 180 kilomètres sur rampes moyennes.
- Dépenses d’exploitation-par voiture-kilomètre, en centimes. Entretien de la plate-forme et de la voie.... 15
- Entretien de la station motrice.
- Chaudières et machines..................,.. 0,55
- Dynamos.................................... 0,30
- Divers..................................... 0,25 1,10
- Force motrice.
- Charbon.................................... 3,65
- Salaires, mécaniciens et chauffeurs........ 1,95
- — électriciens...............•...... 0,70
- Huile, chiffons, etc....................... 0,35 5,65
- Matériel roulant.
- Dynamos..................................... 2,10
- Transmissions et trollys................... 1,80
- Caisses et châssis des voitures............ 1,50 5,40
- Dépenses de transport.
- Salaires, conducteurs et mécaniciens...... 12,80
- — aiguilleurs, etc.................... 0,80
- Nettoyage et inspection des voitures....... 0,75
- Huile, chiffons, etc....................... 0,25
- Accidents, avaries......................... 0,19
- Divers....................................... 0,21 15
- Frais généraux.
- Ingénieurs et employés..................... 3,20
- Bureaux.................................... 0,50
- Publicité, imprimés........................ 0,20
- Contentieux........................... 0,21
- Assurances................................. 0,50
- Divers..................................... 0,30 3,90
- Total.......................... 0)329
- M. Badger termine son rapport par la monographie de sept lignes types dont les principaux résultats sont groupés dans le tableau ci-contre.
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- JO URNAL UNI VERSEL D’ELEC 7 RICI TE
- 3j3
- TABLEAU I
- • Dépenso totale d’étahlissomont, terrain, voie, équipement, par kilomèt. Voitures-kilomètres par an et par kilomètre de voie Voyageurs par an et par kilomètre Voyageurs par
- , de rue de voie de voie voiture-kilomètre
- 22 tramways électriques (* ) franc 8 105 500 francs 84 OOO 76 158 144 OOO i,»5
- 45 — à chevaux (2) 20 — à câbles IOO 500 I06 OOO 93 OOO 552 OOO 43 345 309 395 151 OOO 814 OOO 3,SO 2,64
- (4) Voitures-kilomètres par an 23000000; voyageurs par an 43614972; longueur [des rues occupées par les tramways 300 kilomètres; longueur des voies 410 kilomètres.(2) Tous les tramways du Massachusetts, exclusivement à chevaux, de 1885 à 1890, moyenne de six années.
- TABLEAU U
- % Dépenses d’exploitation par voitu re-kilomètro en centimes Amortissement par voiture-kilomètre, à 0 0/0 des dépenses totales d’établissement Dépenses d’exploitation et amortissement par voiture-kilomètre Dépenses pi non compris l’intérêt ir voyageur intérêt compris
- Tramways électriques... 33 9,io 4,2 *o,5 13,6
- — à chevaux 75 *4 90 *3 ^ 15
- — à câbles 45 21 60 9,6 *4,5
- TABLEAU III
- Chiffres comparatifs Dépenses d’établissement par kilomètre de rue Voitures-kilomètres annuellement, par kilomètre de rue Dépenses d’exploitation par voiture-kilomètre, intérêt compris Trafic nécessaire, par kilomètre de rue, pour couvrir la dépense d’exploitation et <> 0/0 d’intérêt sur les frais d’établissement,
- Tramways électriques *,*52 *,757 0,485 0,852
- — à chevaux I ,000 1,000 I ,000 I ,000
- — à câbles 10,486 7, «3» 0,722 5, *54
- Résume des concluions cVétablissement et exploitation cle sept lignes-types.
- Longueur
- voies
- 82
- 64
- 26
- *7
- 4!
- 56
- 3*
- 16
- 8
- 23
- 37
- 4,
- *75,5
- Voyageurs par an et par
- kilomètre de rue
- 102 000 304 000 124 000
- 286 OOO 105 000 180 000 124 000
- (1) Moyennes.
- Voitures en fonctionnement journalier
- 5°
- 140
- 16
- 20
- 18
- 3*
- 5
- 280
- Parcours' journalier moyen de chaque voiture
- kilomètres
- ÎÔO
- I46
- 201
- *34
- 170
- 172
- I.48
- Voyageurs par jour et par
- voiture
- 3*3
- 188
- 343
- 318
- 357 597 3° 7
- Voyageurs par voiture-kilomètre
- *,95
- *,25
- *,70
- 2,36
- 2,05
- 3,42 2,10
- 2,97
- Dépenses d’exploitation
- par
- voiture-kilomètre
- centimes
- 37
- 24
- %
- 33
- 38 26
- pur voiture et par jour
- centimes 60 3 6 52 5°
- 59
- 65
- 40
- Dépenses
- par
- voyageur en centimes
- 20
- *9
- *5
- 16
- l6
- 12
- *3
- 16,5
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- 374
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On voit, d’après les chiffres donnés parM. Bad-ger, combien les résultats varient d’une ligne à l’autre et combien est grande l’influence de l’installation des moteurs à la station génératrice. Le résultat le plus économique relevé par M. Badger a été une dépense de 2 kilog. environ de charbon tout venant par cheval-électrique aux génératrices avec une machine à vapeur Armington rapide, sans condensateur, et une chaudière à retour de flammes avec grille mécanique. 11 vaut mieux employer une machine de ce genre, mais à pleine puissance^ qu’une machine à condensation trop forte.
- Tout compte fait, et en ne perdant pas de vue le caractère approximatif de ces moyennes, calculées d’après les résultats de 22 lignes électriques, 45 lignes à chevaux et 10 lignes à câbles, la dépense par voyageur s’élève en moyenne, y compris l’intérêt du capital d’établissement compté à 60/0, à 0,105 fr. pour l’électricité, 0,13 fr. pour les chevaux, 0,096 fr. pour les câbles. Quant à la répartition de la dépense d’exploitation, on remarquera que les frais les plus élevés sont ceux du transport proprement dit, qui s’élèvent, en moyenne, à 15 centimes par voiture-kilomètre, tandis que les frais de réparation ne sont que de 5,80 cent., et ceux de la force motrice de 6 centimes.
- La question du choix à faire entre les lignes aériennes et souterraines paraît, comme nous l’avons dit souvent, à peu près tranchée, aux Etats-Unis du moins, en faveur des lignes aériennes. M. Mansfield en a donné la raison dans une très intéressante communication (1).
- Les lignes non aériennes peuvent se diviser en deux grandes classes : les lignes souterraines proprement dites, à contacts mécaniques frottant sur des conducteurs enfermés dans un caniveau, et celles où ces contacts s’opèrent par des boîtes électromagnétiques ou autres, qui peuvent être disposées à la surface du sol.
- Aux États-Unis, le premier système n’est pas sorti de la période expérimentale ; M. Mansfield l'y déclare inapplicable, le drainage des rues par les ég'outs étant si défectueux que rien ne peut empêcher le caniveau de se remplir d’eau et de
- (») Overhead or underground system of electric motive Power.
- boue. Aucun système, si ingénieux qu'il soit, à conducteur continu aussi bien qu’à conducteur sectionné, ne peut fonctionner dans de pareilles conditions.
- On voit que la condamnation prononcée aux Etats-Unis contre les voies à caniveaux ne saurait être considérée comme absolue, car elle n’èst pas motivée par un défaut de principe, mais plutôt en raison de circonstances locales particulières. 11 existe d’ailleurs en Europe plusieurs réseaux à voies souterraines qui fonctionnent avec un plein succès.
- Quant aux systèmes à boîtes de contact, dont nous avons décrit ici les principaux types (Li-neff, Weesley, Harding, etc.), ils ne sont pas non plus sortis de la période expérimentale, et M. Mansfield ne croit pas à la possibilité de leur succès pratique.
- Quant aux lignes anciennes ou à trollys, on peut aussi les diviser en deux classes, suivant que la ligne du trolly est continue ou divisée en sections : le premier système est préférable toutes les fois qu'on peut l'employer, chose qui n’est pas toujours possible dans les villes.
- Dans les deux cas, les conducteurs principaux ou feeders doivent être placés sous terre et soigneusement isolés. Les retours par la terre doivent aussi être parfaitement installés.
- On emploie pour les lignes du trolly le cuivre, le bronze silicieux et le bronze phosphoreux} le meilleur métal est le cuivre dur étiré, en câble de 8 mm. de diamètre. L’usure est excessivement faible, excepté aux croisements et aux courbes. 11 faut que la roue seule du trolly s’use en ménageant le câble ; bien se garder, par conséquent, d'employer des galets à bandages en fer qui coü-pent les lignes.
- On remplace ces galets à bien moins de frais que les câbles, dont l’usure est, en outre, dangereuse pour le public. En dehors des courbes, un câble en cuivre mettrait plus de 20 ans à s’user, avec un passage de voiture toutes les six minutes pendant dix-huit heures par jour. Ils ne se rompent guère que par des accidents, tels que la chute d’un arbre, un choc imprévu, etc.
- Les câbles de suspension (span wires) peuvent être en fil de fer doux galvanisé de 6 millimètres, mais il vaut mieux employer du bronze, plus tenace et qui ne rouille pas.
- La vitesse est en moyenne de 14 kilomètres à ; l’heure; dans certains cas elle atteint 48 kilomè-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
- 375
- très. Les rampes ne dépassent pas, en moyenne, 6,7 0/0; elles atteignent parfois 10 et même 13 1/2 0/0 (sur 450 mètres à Amsterdam, N. J.).
- On remorque sur ces grandes rampes, avec deux moteurs de 15 chevaux, des charges parfois excessives : 52 voyageurs à Amsterdam, 77 à Nash-ville, en rampe de 11 1/2 0/0; souvent, en palier, 200 voyageurs, et parfois jusqu’à 350.
- Enfin, on n’a encore signalé aucun accident attribuable à l’électricité, de sorte que l'on peut considérer la sécurité des tramways électriques à voie aérienne comme presque absolue aux États-Unis.
- En ce qui concerne les tramways à accumulateurs, très peu répandus d'ailleurs aux Etats-Unis, M. Mansfield les condamne absolument : «Je n’ai, dit-il, aucune foi, aucun espoir en eux» et cette opinion ne parut soulever aucune objection dans l’auditoire de spécialistes réunis à Pittsburg.
- C’est d’ailleurs aussi l’avis de M. Knight Neftel, dans le rapport spécial présenté sur cette question à cette même convention de Pittsburg C1). En dehors de quelques cas particuliers, on peut, dit M. Neftel, « considérer comme démontré qu’au point de vue purement technique, et dans l’état actuel de nos connaissances en électrochimie, l’emploi des tramways électriques à accumulateurs est une impossibilité ».
- Les principales objections faites à ces tramways sont le peu de durée des accumulateurs et de leurs connexions, leur encombrement, la difficulté de leurs manipulations, leur poids mort considérable qui empêche leur service utile sur les rampes.
- Après l’étude de la voie, vient celle de l’électro-moteur ; elle a été présentée à la convention de Pittsburg, par M. Everett (1).
- Abordant tout d’abord la question des transmissions du dynamomoteur aux essieux, M. Everett, après avoir constaté l’insuccès des transmissions par cordes, câbles et courroies, constate au contraire la bonne marche des moteurs à transmission par une seule paire d’engrenages tournant dans un bain d’huile. Un moteur de ce genre bien protégé, robuste et simple, pourvu des plombs de sûreté et des rhéostats nécessaires surtout à la mise en-train, peut durer plus d’un an sans répara- * (*)
- (•) The indépendant primary or storage battery System of electric motive power.
- (*) A perfect Electric Motor.
- tion et faire un excellent service. L’armature doit pouvoir facilement se retirer pour les réparations.
- M. Everett s’est malheureusement montré fort avare de détails et d’indications précises et n’a rien dit des moteurs directs, tels que ceux de Short, de Westinghouse et d’Eikemeyer, dont l’armature attaque directement l’essieu moteur. Ces moteurs, qui ont été décrits ici même, présentent de grandes difficultés d’exécution en raison de la grandeur exceptionnelle du couple exigé par leur faible vitesse d’une centaine de tours par minute au lieu des 300 ou 400 tours des dynamos à simple engrenage. On peut peut-être y arriver en augmentant à la fois l’intensité du champ magnétique, de préférence multipolaire, la longueur et le diamètre des fils de l’armature; mais rien ne prouve qu’on ait, en raison de ces difficultés électriques, intérêt à remplacer par ces dynamos directes les machines à simples engrenages qui fonctionnent avec un grand succès ; ces dynamos compensent, par une grande simplification et un meilleur rendement de leur transmission, leur légère infériorité électrique par rapport aux dynamos rapides à transmissions multiples, qui sont encore les plus fréquemment employées.
- Quant au remplacement des locomotives par des électrolocomoteurs sur les chemins de fer, il n’en a pas été question au congrès de Pittsburg. Je ne puis donc que signaler à nos lecteurs le projet, très vaguement indiqué d’ailleurs, de MM. Edison et Villard pour l’établissement d’un chemin de fer électrique entre Chicago et Mil-wauk.ee à propos de l’exposition américaine de 1S93. 11 s’agit d’une ligne à rail conducteur central avec retour par les" rails latéraux, envoyant toutes les 20 minutes un train de deux voitures à des vitesses moyennes de 160 kilomètres, pouvant aller j usqu’à 320 kilomètres, et contrôlées par des freins à air.
- Gustave Richard.
- TRAVAUX RÉCENTS
- SUR LA MESURE DE LA PUISSANCE ÉLECTRIQUE (J) 111
- L’emploi de l’éiectrodynamomètre est sujet à quelques objections. J’indiquerai les remarques
- (') La Lumière Eleclriqtie du 14 novembre 1891, p. 323,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que MM. Ayrton et Sumpner ont faites à ce sujet dans le travail déjà cité.
- Les formules employées dans les méthodes qui donnent le nombre de watts moyen, qu’elles supposent l'emploi d’un seul appareil (fig. 1), de deux (fig. 2, 3, 11, 12, 13) ou de trois (fig. 7, 8, 10), donnent exactement le produit moyen des intensités de deux courants multipliés par r ou le quotient par r du produit moyen de deux forces électromotrices. Si la différence de phase entre le courant en ab et la différence de potentiel entre les bornes est 9, et si la même quantité relative au circuit c d est 9 et que les valeurs maxima des courants dans ces deux circuits soient respectivement lx, 12 et les valeurs maxima de la force électromotrice Vi et V2, que les formules indiquées comme donnant le nombre moyen de watts dans le cas des figures 1, 2, 3, 8, 10, donnent en réalité
- „ r\,h cos (0 — <p)
- , Ca =-------------—,
- 2 7
- et dans le cas des figures 7, 11, 12 et 13 :
- l’indication de l’appareil étant a ou a' et les constantes c et c' ayant été déterminées par la mesure de la puissance fourniè par un courant continu. La quantité à mesurer est :
- lt V4 cos 0.
- Mais on a:
- r I2 = V2 cos 9,
- et dans les méthodes indiquées dans les figures 1, 2, 3, 8 et 10 :
- V2 = v„
- tandis que dans les méthodes des figures 7, 11, 12 et 13,
- I2 = Ii.
- Par suite, dans tous les cas, le quotient du nombre obtenu par le nombre de watts vrais est
- cos (0 — 9) cos <p 1 + tang 0 tang 9
- -------------- OU-------------------------- I)
- cos 0 i + tang
- (>) Cette expression avait déjà été indiquée sous une autre forme, donnée également par les auteurs, dans un travail de M. Stefan, en 1883. (Voir Kittler. Handb. der Elektrot., t.11,
- p. 131-)
- En ne tenant compte que de la self-induction est déterminé par l’équation
- tang 9 =
- 2 n n L r
- ni tant la fréquence, on calculera cos (9 — 9) par la formule :
- COS (8 — 9) = J—
- Ca
- COS 9
- » sera généralement positif si la résistance cd est petite; mais si cd contient une bobine de grande résistance à double enroulement, comme c’est généralement le cas quand cd est le circuit à fil fin d'un wattmètre, alors on peut à volonté rendre 9 positif nul ou négatif. On peut naturellement donner à ô un signe quelconque suivant que les effets de self-induction ou d’induction mutuelle l’emportent ou non sur'ceux de la capacité.
- Le nombre de watts apparent mesuré sera :
- Trop grand, si 8 et 9 sont tous les deux de même signe, avec 0 > 9 ;
- Tmn S' (I) 9 et 9 sont de même signe, avec 0 < 9.
- " " ’ ( (2) 8 et 9 sont de signe contraire. ’
- . ( (1) 8 et e sont égaux;
- b Ct’ .........j (2) 9 est nul.
- On peut rendre 9 très petit d'une des trois manières suivantes :
- i° En employant une des méthodes, telles que celle des figures 3 et 10, qui n’exigent pas l’insertion d’un appareil dans le circuit sans induction cd’,
- 20 En employant un wattmètre et compensant exactement la self-induction de la bobine mobile et de la bobine fixe par la capacité de la bobine de grande résistance à double enroulement;
- 3° En rendant petite la résistance de fil fin cd ou celle du wattmètre. En effet, avec une différence de potentiel donnée entre les bornes dé cd, on peut obtenir la même déviation de l'appareil de mesure pour différentes valeurs de la résistance cd en rendant le nombre de tours de la bobine, ou des bobines, de l’appareil de mesure placé sur cd proportionnel à la résistance^. La self-induction de la bobine ou des bobines étant proportionnelle au carré du nombre de tours et par suite à r2 pour une déviation donnée, tang 9 peut-être rendu aussi petit qu’on le veut, pour une valeur donnée de la fréquence, par un choix convenable de la résistance cd.
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- 377
- JOURNAL UNIVERSEL ûELECTRICITÉ
- Cette remarque suggère l’idée d’une méthode de mesure de la puissance fournie à un circuit quelconque qui absorbe moins de puissance que les méthodes des figures 2, 3,8 et 10 et qui, sans être aussi précise que les méthodes des figures 3 et 10 l’est autant que celles des figures 2 et 8. On n’a qu’à employer un wattmètre (fig. 1) dont ces bobines soient en gros fils, l’une des bobines étant placée sur le circuit ab, l’autre sur un circuit parallèle c d. La puissance fournie sera égale au produit par r de l’indication de l’instrument et sera évaluée exactement si la résistance r est faible.
- Je rappellerai que M. Swinburne a construit
- Fig. 16
- dernièrement un wattmètre dans lequel il a réussi à annuler la self-induction de la bobine de fil fin placée en dérivation (J); quant à la construction de résistances sans induction, MM. Ayrton et Mather ont également publié des procédés qui donnent de bons résultats (2).
- IV
- La question de la mesure du travail fourni par un courant rotatoire a été étudiée par M. Gœrges(3) qui a indiqué la méthode suivante, dans le cas de trois courants, quand les branches sont également chargées.
- On obtient la valeur du travail total fourni par le courant au moyen de deux mesures. On insère
- (') La Lumière Electrique, t. XL1, p. 427.
- (!) La Lumière Electrique, t. XLl, p. 289.
- (s) La Lumière Electrique, t. XL, p. 171 et 266.
- la bobine de l’électrodynamomètre dans un des conducteurs principaux; on relie la bobine de tension au pôle correspondant par l’une de ses extrémités, tandis que l’autre extrémité est reliée successivement au second et au troisième pôle. On additionne les nombres obtenus, lorsque l’écart s’est produit deux fois du même côté.
- Soient (fig. 16) \a, U, h les intensités des courants dans les conducteurs principaux et Ii, 12,13 les intensités dans les fils inducteurs dérivés, les flèches indiquant le sens dans lequel on regarde les courants comme positifs; Ea, E/„ E„; E1( E2, E3 les tensions correspondantes. Le travail est :
- A = I a Ett + 1 _ f, 2 cos 30’ cos ^ (2)
- ou, en posant
- 2 COS 30“ E (a - 1 — b) = E,
- A = I„ E cos t|/,
- ce qui est une expression de la même forme que dans le cas des courants alternatifs ordinaires, J/ étant la différence de phase angulaire entre la différence de potentiel et le courant.
- .M. Gœrges signale-, à la fin de son mémoire, la construction d’un wattmètre spécial permettant d’évaluer à l’aide d’une seule mesure le travail fourni par le courant rotatoire. Cet appareil diffère de l’électrodynamomètre ordinaire en ce que la bobine de tension porte deux enroulements parallèles ; pour s’en servir, on fait passer dans la bobine à gros fil le courant 12 par exemple, et on place les fils fins en dérivation, l’un entre Pj etP2 l’autre entre P, et P3. L’action exercée sur la bobine mobile est la résultante de deux courants dérivés dont les tensions'sont égales, mais présentent une différence de phase de 6o°. On voit ainsi l’application de l’idée émise par M. Blakes-ley sur la réduction de plusieurs mesures à une seule.
- M. Zickermann (*) a étudié les conditions théoriques du fonctionnement de cet appareil en tenant compte de l’induction des enroulements du wattmètre. Appelons i l’intensité maxima des courants dérivés; leur résultante aura pour valeur maxima :
- i. 2 cos 30",
- et on aura, en appelant c la constante de I’électro-
- t1) Elektrolechnische Zeitschrift, n”39, 1891.
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- 378
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dynamomètre déterminée à l’aide d’un courant continu et a l’indication de l’appareil :
- I. i. 2 COS }0’. COS % = C .T,
- ou, en posant
- C = c r,
- I, i r. 2 cos 30”. cos $ = Ca,
- r étant la résistance d’un des enroulements de la bobine de tension, c la constante de l’électrody-namomètre, quand on mesure la puissance fournie par un courant constant, % le retard produit par l’induction.
- Ce retard provient de deux causes : la self-induction qui produit une force électromotrice retardée de 900 et l’induction mutuelle qui donne naissance à une force en retard de 900—6o°, ou 30°, pour l’une, et de 90°+6o°, ou 150° pour l’autre. Les deux enroulements étant très voisins l’un de l’autre, les trois coefficients d’induction auront une même valeur L.
- Soient :
- i cos (2 « nt — 30') i cos (2 7t nt + 30")
- les expressions des intensités des deux courants dérivés qui vont respectivement de Pj à P2 et de Pj à P3 ; les forces électromotrices dues à l’induction propre seront :
- — 2 u n i L sin (2 x nt — 30")
- — 2 71 n i L sin (2 x ut + 30'),
- dont la résultante est :
- — 4 x n i L cos 30* sin 2 rc nt,
- les forces électromotrices dues à l’induction mutuelle dans chaque circuit auront la valeur qu’avait la force due à l’induction propre dans le circuit voisin ; il suit de là que la résultante totale aura pour valeur :
- — 4 x ni L. cos 30’. sin 2 x ut.
- différence de phase est déterminée par l’équation :
- 4 11 L tang <p = —— .
- On effectuera la correction en divisant les indications du wattmètre par cos tp, pour tenir compte du retard du courant sur la tension, et les multipliant par cos ?, à cause de la différence de phase entre le courant principal et le courant dérivé; la puissance effective sera donc :
- I. t{a + 1 — 6) 2 COS 30* W
- COS % COS <f ’
- (3)
- En comparant cette expression à (2) et remarquant que
- ^ = 9 — 9, .
- on voit que le facteur de correction est
- cos 0
- cos f cos (9 — ç)’
- comme dans le cas des courants alternatifs ordinaires, sauf en ce qui concerne la valeur des angles 0 et ep.
- On a ici
- . 4 7t n L
- tang = ----- ,
- et, d’autre part,
- . Ca
- cos (0 -- y) = —7-=---------------------;
- I E a + 1 — 6 2 COS 30 COS 9 '
- on n'aura donc qu'à écrire :
- 4 TC H L
- et
- au lieu de :
- et
- I E. 2 cos 30“,
- 2 x n L r
- I E.
- La résultante des deux forces électromotrices totales avait pour expression :
- ri. 2 cos 30*. cos 2 u nt,
- il y a donc une différence de phase de - entre ces
- 2
- deux quantités; il y aura une différence de phase tp entre cette force électromotrice et la différencè de tension aux bornes des bobines de fil fin ; cette
- Evaluons numériquement la correction relative, c’est-à-dire la quantité :
- cos 0
- COS Cf COS (.0 — <f) 5
- OU
- tang cf tang (.0 — <p),
- dans les cas suivants :
- i° Le circuit utile n’a pas d'induction. Soit
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 379
- n = 50, r = 341a ohms, L = 0,5899, 0 est nul. Il vient
- . 4 H TC L 0
- tang 9 = = 0,1087.
- 9 = 6”,2 cos <p = 0,992 tang* 9 = 0,0118.
- L’erreur n’atteint que 1,18 0/0; la proportion sera inférieure pour toute valeur de 0 inférieure
- à tp.
- 20 Supposons que le circuit utile ait un coefficient d’induction élevé ; si 0 est égal à ©, la correction à effectuer est nulle, mais elle croît ensuite rapidement avec 0; quand 0 = 29= i2°,4, la correction est de r,i8 0/0.
- Pour 6 = 16*7 la correction est de 20/0 2i"7 — — 30/0
- 26*5 — — 4 0/0
- 30-9 — — 50/0
- Cherchons à déterminer la correction dans le, cas le plus défavorable, celui où le courant et la tension ont leur valeur maxima, 50 ampères et 75 volts, et a la plus petite valeur admissible (50 divisions). Soit 19,75 la valeur de la constante c\ on a :
- I. E. 2 cos 30°. cos 9. cos (0 — 9) = Ca 50. 75. 1,732. 0,922. cos (8 — 9) = 19,75-5°
- d’où l’on tire
- cos ^ — 9) = 0,1533 8 — 9 = 8i°2,
- ce qui donne, pour la plus grande valeur de la différence de phase qu’on puisse mesurer à l’aide de l’appareil,
- L0 = 75',
- et par suite :
- tang 9 tang (8 — 9) = 0,703;
- la correction atteint 70 0/0 à retrancher de la valeur observée.
- La conclusion est que les indications du watt-mètre à courant rotatoire ne sont exactes que lorsque 9 est très petit; si on ne peut pas donner à cet angle une valeur extrêmement faible,' il sera nécessaire, surtout lorsque le circuit utile possède une induction notable, de faire une correction ; on aura alors à mesurer séparément le courant et la tension.
- C. Raveau.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Etude thermo-électrique de la condensation dans les cylindres des machines à vapeur (*)•
- Nous avons déjà signalé à la page 74 de notre numéro du 11 juillet 1891 la méthode thermoélectrique employée par M. Hall pour l’étude des variations de la température à l’intérieur des parois d’un cylindre de machine à vapeur, au moyen de piles thermo-électrique qui permettent de déterminer à chaque instant ces températures jusqu’à 1/2 millimètre des surfaces intérieures du cylindre.
- Ces expériences ont été activement poursuivies depuis ; elles ont. confirmé, entre autres, le fait, dès longtemps prévu par la théorie, qu’à partir d’une faible distance de leur surface intérieure, 15 millimètres au plus, la température de l’intérieur des parois reste sensiblement invariable pendant toute la durée de la course motrice et de l’échappement.
- Si l’on applique, comme l’a fait M. Hophinson, les théories de la conductibilité de Fourrier au passage de la chaleur au travers des parois d’un cylindre de machine à vapeur, on trouve qu’en représentant par A B (fig. 1 ) l’épaisseu r de ces parois — jusqu'à 25 millimètres environ — la température en un point quelconque de leur épaisseur est figurée, en grande partie, par les ordonnées d’une droite J X, dont l'ordonnée B J correspond à la température sensiblement invariable de la paroi extérieure du cylindre. A partir du point X, les variations de la température sont représentées par les vibrations d'une courbe ondulée représentée sur la figure 1 dans l’une de ses positions et se développant comme les ondes d’une corde lâche, entre les deux courbes limites XS et XE allant du point X aux températures extrêmes de la vapeur à l’admission et à l’échappement.
- On ne connaît pas exactement la nature et la vitesse de propagation de ces ondes calorifiques, mais on peut néanmoins affirmer que pour une machine à vapeur faisant 60 tours par minute l’onde principale se propage dans les parois du cylindre avec une vitesse d'à peu près 12 milli-
- (*) D'après une note de M. Fitz-Gerald publiée par VEn-gineer du 16 octobre 1891.
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-
-
- 38o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mètres seulement par seconde, et se dégrade, diminue d’amplitude vers l’intérieur du cylindre, au point qu’à 6 millimètres de la face intérieure AS du cylindre,cette amplitude est environ vingt fois plus petite qu’en ES ; à 12 millimètres elle est 400 fois plus faible, et 8000 fois plus petite à 20 millimètres.
- A côté de cette onde principale, dont la période est celle d’une révolution du moteur, il s’en produit une foule d’autres, dont l’effet est moins sensible, parce que leurs variations sont beaucoup plus rapides en fonction de leur pénétration dans l’épaisseur des parois où leurs perturbations se perdent très vite sans grand effet appréciable en pratique.
- L’activité thermique des parois est indiquée par
- Fig. 1
- l’angle sous lequel l’onde principale coupe la surface AS. D’après les diagrammes de Hall, cette activité aurait atteint jusqu’à 0,04 calorie par centimètre carré et par seconde au commencement de l’admission, où l’action refroidissante des parois acquiert son effet maximum : elle est aussi très considérable, mais de sens différent, aussitôt après l’ouverture de l’échappement.
- La méthode de Hall a permis de déterminer exactement deux points très importants du diagramme, où la paroi devient adiabatique, c’est-à-dire cesse d’absorber ou d’émettre de la chaleur. Dans le diagramme de Hall, l’un de ces points se trouve un peu avant la fermeture complète de l’admission et l'autre à l’origine même de l’admission, de sorte que la durée de l’absorption de chaleur par les parois aurait été extrêmement courte. En outre, la courbe de la propagation de la chaleur subit, à 2 millimètres environ de la surface intérieure du cylindre, comme une sorte de
- solution de continuité, un rejet de plusieurs degrés; et qui, étant donnée la vitesse moyenne de la propagation de l’onde principale, se serait produit environ à un douzième de tour de la manivelle, c’est-à-dire, aux environs du coin supérieur du diagramme d’indicateur, lorsque la puissance de refroidissement des parois s’exerce avec le plus d’activité.
- D’autre part, d’après les courbes de M. Hall, la température des parois, encore supérieure à celle de la vapeur au commencement de l’échappement, s’abaisse très vite par l’absorptiori de chaleur due à la condensation de la vapeur. Le tracé pointillé de la figure 2 donne le poids de vapeur sèche saturée présente au cylindre de M. Hall en chaque point delà course. On voit que la majeure partie de l’eau condensée pendant l’admission, équivalant au tiers au moins du poids total de
- Fig. 2
- vapeur admise, se revaporisait pendant la détente, de sorte que la vapeur sortait à peu près sèche à l’échappement. La machine expérimentée par M. Hall avait, comme le savent nos lecteurs, un cylindre de 250 millimètres de diamètre sur 375 de course, marchait à 30 tours, sans condensation, avec une pression d’admission de 2,30 kilos effectifs et une détente de 4 environ.
- M. Hall n’a déterminé les températures de .son cylindre que pendant la course motrice : il est à souhaiter qu’il étende ses recherches à la période d’échappement et aussi à des cylindres chauffés extérieurement par des flammes de gaz, comme dans les expériences de Donkin, ou par une enveloppe de vapeur. On pourrait arriver peut-être à résoudre ainsi en grande partie l’importante question de l’influence des parois et des enveloppes de vapeur, que la théorie ne peut encore aborder que fort imparfaitement, parce que l’on ne connaît pas exactement les lois de la conductibilité des cylindres des machines à vapeur. Cette con-| ductibilité varie considérablement avec l’état des
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- surfaces, ainsi qu’avec la température, comme aussi, mais peu, la chaleur spécifique de la fonte. En outre, les expériences de M. Hall ne paraissent pas, jusqu’à présent, conformes à l’hypothèse généralement admise de l’égalité entre les températures de la vapeur et celles des surfaces métalliques immédiatement à son contact, du moins pour les machines à haute pression et dans l’absence d’une couche d'humidité sur ces parois.
- M. Fitz-Gerald insiste, en terminant sa communication, sur l’intérêt qu’il y aurait à revêtir sinon la totalité de l’intérieur du cylindre, du moins les parties non frottantes — fonds du piston et du cylindre — d’une matière peu conductrice. Nous
- croyons devoir faire remarquer que cette méthode de réduction de l’infiuence des parois présente quelques difficultés pratiques et a déjà été expérimentée de bien des manières, entré autres, tout récemment, par M. Thurston, sans répondre aux espérances qu’on y avait fondées.
- G. R.
- L’usine centrale des tramways électriques de Boston, par M. Shaw (1).
- On a déjà beaucoup écrit sur le développement merveilleux des tramways électriques. Je n’ai pas l’intention de retracer l’histoire de cette nouvelle application de l’électricité; il me suffira
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- Fig. i. — Plan général de l’usine. A machines à vapeur et dynamos, B chaufferie, C cheminée, D récupérateurs, E magasin, E' menuiserie, F atelier, G machine à vapeur, H usine provisoire. (Dans tous les dessins les dimensions sont exprimées en mesures anglaises; un pied (') =30,5 centimètres, un pouce (") = 2,54 centimètres; ainsi 85' 10" = 26,15 mètres.)
- de rappeler qu’en 1888 il n’y avait encore aux Etats-Unis qu’une demi-douzaine de ces tramways d’un développement d’une soixantaine de kilomètres.
- Maintenant il y en a plus de 350, ayant un développement de près de 5000 kilomètres et employant 4500 voitures. Rien ne peut donner une impression plus exacte de l’importance de cette nouvelle industrie que la description d’une de ces immenses stations centrales qu’on construit dans les différentes villes des Etats-Unis et qui ont pour but de fournir la force motrice nécessaire aux tramways électriques.
- On peut dire que jusqu’à un certain point l’éclairage électrique a atteint ses limites aux Etats-Unis. Presquechaque ville de quelque importance possède une ou plusieurs stations centrales éclairant les rues et fournissant de la lumière aux particuliers.
- 11 existe au contraire encore beaucoup de tramways qui n’ont pas encore adopté l’électricité comme mode de traction ; c’est certainement dans cette branche que l’activité des ingénieurs électriciens peut s’exercer avec le plus de chance de succès.
- Une description de la plus grande station génératrice du monde entier sera lue avec intérêt par toutes les personnes qui s’occupent d’électricité. Je me propose donc de décrire avec quelques détails la station que l’on construit actuellement pour la « West End Street Railway Company » de Boston ; l’étendue de cette usine est telle qu’il est presque impossible de s’en faire une idée sans l’avoir visitée; elle place la ville de Boston en tête de toutes les villes pourvues d’un système de tramways électriques. (*)
- (*) Electrical Engineer de New-York, 21 octobre 1891.
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- Histoire des tramways électriques de Boston. — C’est le 12 novembre 1887 que fut organisée la compagnie dont nous avons indiqué le nom et qui se proposait d'abord d’exploiter une courte ligne dans un des faubourgs de la ville. En 1888, cette société s’est fusionnée avec d’autres compagnies de tramways de Boston; on employait alors 7816 chevaux et 1480 voitures.
- L’armée suivante les affaires avaient assez pros-
- péré pour nécessiter l’emploi de 9000 chevaux et de 2000 voitures. On s’occupa alors de chercher un autre moyen de traction et on fit des plans pour l’installation de la traction par câbles. Mais, le président de la compagnie ayant vu fonctionner à Richmond des tramways électriques fut tellement enthousiasmé de ce nouveau mode de traction que le i01'janvier 1889 on mit en service vingt voitures pourvues du système électrique à
- Fig. 2. — Chaudières à vapeur Babcox et Wilcox.
- fil aérien de M. Sprague. On a en outre exploité une ligne à conducteurs souterrains système Ben-tley-Knight ; mais plus tard la société Thomson-Houston a mis en service vingt voitures exploitées pendant six mois aux risques de la société. Le succès ayant été complet, la compagnie a donné l’ordre à la société Thomson-Houston de procéder à la construction de 600 moteurs. C’est de cette époque que date réellement l’application en grand des tramways électriques dans la ville de Boston. 11 est à noter que les habitants de cette ville étaient si satisfaits de ce nouveau mode de traction que lorsque la question de la concession pour établir
- près de 300 kilomètres de voie avec fil aérien s’est posée devant le conseil municipal, il n’y a pas eu une seule voix contre ce projet.
- L’énergie était fournie par une station établie à Allston et par une compagnie d’éclairage électrique, mais l’insuffisance de ces moyens étant vite démontrée, on a dû procéder à de nouveaux agencements, et en août 1889 on a commencé les fondations de la station génératrice dont nous allons maintenant donner la description.
- Les bâtiments en général. — D’après la figure 1, on voit que la nouvelle station occupe 260 mètres sur 120; il y a une façade au bord de l’eau de 100
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- mètres, ce qui facilite considérablement le service du charbon, etc. Nous n’entrerons pas dans la description détaillée de la disposition des différents locaux, que le plan indique assez clairement.
- Les fondations de cette immense station centrale ont exigé des précautions particulières, vu le poids énorme des machines, la nature du sol et le voisinage de la mer. Le tout a dû être établi sur pilotis de 15 mètres de long et 30 centimètres de diamètre, espacés seulement de 75 centimètres. Sous la cheminée seule, on a enfoncé 810
- pieux et sous les machines plus de 6000; la construction est en briques.
- Générateurs de vapeur. — De chaque côté de la chaufferie on a disposé six batteries de générateurs Babcox et Wilcox, de New-York. L’aspect de l’ensemble de ces batteries montre mieux qu’une description les proportions gigantesques de la station.
- Chaque batterie peut fournir la vapeur pour 2000 chevaux, ce qui fait en tout une puissance de 24000 chevaux. Jusqu’à présent, on n’en a construit que la moitié. Les chaudières sont en
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- Fig. 3. — Enlèvement des cendres.
- acier, les tôles doivent pouvoir supporter une pression de 14 kilogrammes par centimètre carré.
- Chaque groupe comprend deux chaudières distinctes de 7 mètres de long sur 6,50 m. de large et 4,60 m. de haut, chaque chaudière étant pourvue de trois collecteurs de vapeur, comme le montre la figure 2. Les façades des chaudières sont garnies de briques vitrifiées, ce qui donne à l’ensemble un aspect très propre.
- Les cendres sont enlevées par un mécanisme dont voici la description (fig. 3) : En face de chaque foyer se trouve un cendrier dans lequel on jette les résidus; ils tombent dans une série de wagonnets qui les transportent dans un puits situé à l’extrémité de la chaufferie. Une noria les
- transporte ensuite jusqu’au sommet de la chaufferie; une autre chaîne sans fin les conduit dans un grand réservoir d’où on les enlève à volonté.
- On a également l’intention d’établir un système pour alimenter mécaniquement les foyers.
- La tuyauterie. — Pour parer aux accidents, on a disposé un double système de tuyaux, dont l’un peut fournir toute la vapeur nécessaire aux machines; une avarie à ces tuyaux ne peut donc arrêter la marche de l’usine. Les tuyaux sont en fer forgé. La pression considérable de la vapeur a nécessité des précautions spéciales dans l’établissement des joints.
- Récupérateurs. — L'eau d’alimentation des chaudières est chauffée par le gaz de combustion à
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- l'aide d’un système de récupérateurs du type Low-cock, et construit en Angleterre. Ils consistent en une série de tubes verticaux en fonte, de 3 mètres de hauteur et 10 centimètres de diamètre, disposés par paires.
- Chaque récupérateur a 600 tubes, ce qui fait en tout 2400 tubes à travers lesquels a lieu la circulation de l’eau. Les gaz provenant de la combustion, passent à travers ces tubes avant de se dégager à l'air libre. Dans chacun de ces 2400 tubes, se trouve un espèce de balai animé d’un
- mouvement continu, ce qui empêche que la suie vienne obstruer les tubes.
- Cheminée. — La cheminée repose sur une fondation en granité, la base est carrée jusqu’à la hauteur d’environ 10 mètres; elle a 7,50 m. de côté. A partir de là, la cheminée devient conique ; le diamètre de 7,80 m. à la base se réduit à 5 mètres au sommet. La hauteur totale est de 75 mètres; l’intérieur de la cheminée est cylindrique avec un diamètre de 4 mètres. La cheminée elle-même comprend deux enveloppes : l’extérieur a
- Fig. 4. — Coupe de l’usine.
- une épaisseur de 40 centimètres à la base et 20 au sommet, pourvu de douze appuis courant tout le long de la cheminée, mais ne touchant pas l’enveloppe intérieure, qui peut s’allonger librement sous l’action de la chaleur; cette enveloppe intérieure a une épaisseur de 50 centimètres.à la base et de 20 centimètres au sommet. L’extrémité supérieure de la cheminée est pourvue d’un couronnement en fonte pesant près de 4000 kilogrammes.
- C’est à ce couronnement que l’on a attaché le paratonnerre, consistant en six tiges de cuivre de 1,5 m., pourvues de pointes en platine reliées ensemble par un ruban métallique et aux conduites d'eau par deux rubans de cuivre disposés de chaque côté de la cheminée. A l'intérieur de la che-
- minée, on a disposé une poulie en fer pour faire monter un thermomètre permettant de prendre la température des gaz s’échappant à l’air.
- Nous pouvons ajouter que la cheminée a été entièrement construite en partant de l’intérieur, à l’aide d’un élévateur.
- Disposition générale de l'usine. — La figure 4 est une vue en élévation de l’usine; elle montre la disposition des machines, des condenseurs, de la tuyauterie, des transmissions, des générateurs etc. Comme on le voit sur la figure, chaque machine a deux fondations séparées.
- La station contiendra treize unités lorsque le tout sera terminé; actuellement il n’y en a que six. La tuyauterie est calculée pour desservir l’ensemble des treize unités.
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- Chaque unité comprend une machine à triple expansion et à condensateur Reynold Gorliss, une pompe pour les condenseurs, une autre pour l’alimentation, un condenseur Wheeler, une transmission et quatre dynamos, pourvus des accessoires ordinaires. Chaque unité est complètement indépendante des autres ; elles ne peuvent être reliées ensemble qu’à l’aide de la transmission.
- Machines à vapeur. — Chaque machine peut développer, à pleine charge, 2000 chevaux-vapeur, elles sont construites par MM. Aliis, de Milwaukee. Les cylindres à haute pression et les cylindres intermédiaires, sont attelés en tandem sur la même fondation, tandis que le cylindre à basse pression est posé sur une fondation séparée. Les cylindres ont respectivement pour diamètre 58, 91 et 132 centimètres avec une course de 122 centimètres.
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- Transmissions et tendeurs.
- Fig. 5 et 6.
- Les cylindres sont pourvus d'enveloppes de vapeur; ils sont entourés en outre d’une couche de magnésie. Les volants ont 8,5 m. de diamètre et 3 mètres de largeur, ils pèsent 80 tonnes chaque. Une énorme courroie en cuir de 137 centimètres de largeur et 46 mètres de longueur, met en mouvement la transmission ; cette courroie passe sous la machine; elle est tendue à l’aide d’un mécanisme dont les figures 5 et 6 donnent les détails.
- La vapeur arrive aux machines par deux conduites principales qui se joignent en une seule,
- un peu avant l’entrée dans les cylindres; ces conduites ont chacune 50 centimètres de diamètre à la sortie des chaudières et 45 à l’entrée du cylindre; comme nous l’avons déjà dit, une seule de ces conduites suffit pour débiter toute la vapeur nécessaire aux machines. Derrière le cylindre à basse pression se trouve une petite machine verticale remplissant les trois fonctions suivantes : de faire circuler l’eau salée nécessaire à la condensation, d'actionner la pompe des condenseurs et de servir de machine alimentaire pour les chaudières.
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- Chaque machine est pourvue d’un condenseur à surface de Wheeler; l’eau provenant de South Bay, est amenée et expulsée par deux séries de tuyaux de fer souterrains de 80 centimètres de diamètre.
- Ces tuyaux sont assez larges pour faire circuler journellement les ioooooooo de litres d’eau nécessaires à la condensation de la vapeur.
- L’eau condensée est conduite par une pompe dans un réservoir en fer; chaque machine possède son réservoir spécial. De là, l’eau passe à travers les récupérateurs avant de se rendre dans les chaudières. On a d’ailleurs pris les précautions nécessaires pour pouvoir au besoin opérer l’évacuation de la vapeur à l’air libre.
- La transmission. — La transmission est dans une usine aussi considérable un organe très im-
- portant ; aussi n’a-t-on épargné aucune peine pour la rendre aussi bonne et aussi compacte que possible.
- La figure 7 montre l’une des sections de l’arbre de transmission. C’est probablement le plus grand qui existe dans l’industrie électrique; on a adopté les derniers perfectionnements pour embrayer et débrayer avec rapidité et sûreté les différentes poulies. Les sections de l’arbre de transmission ont 12 mètres de longueur et 25 centimètres de diamètre; les arbres sont en acier; il y a quatre coussinets de 23 centimètres par section. La poulie principale, de 2,40 mètres de diamètre et 3 mètres de largeur, se trouve au centre de l’axe; elle est supportée par un manchon creux, avec des paliers indépendants.
- Ce manchon permetà l’axe de traverser la poulie
- Arbre de transmission.
- sans la toucher, de façon qu’il puisse tourner libre-ment s’il est relié à une autre machine; on peut ainsi mettre en marche et arrêter chaque machine indépendamment des autres.
- Par ce dispositif le poids de la grande poulie avec sa lourde courroie est supportée indépendamment de l’axe de transmission; lorsque les machines sont en marche, l’effort sur l’axe vient du dehors et s’exerce près des paliers au lieu de s’exercer au milieu. Le plateau d'embrayage est attaché à ce manchon, comme le montre la figure 7 ; sur l’axe, près du plateau, on a fixé un plateau de friction de Hill de 1,20 mètres, spécialement construit pour cette installation. Le tout est protégé par une enveloppe, ce qui diminue la possibilité des accidents.
- Un système analogue est disposé à l’extrémité de chaque section ; on peut ainsi relier à chaque instant un arbre de transmission avec l’arbre suivant. De chaque côte de la poulie motrice se trouvent les deux poulies portant les courroies-des dynamps ; ces poulies ont 81 centimètres de
- largeur et 2,40 mètres de diamètre ; elles actionnent les dynamos situées au-dessus par des courroies de 75 centimètres.
- Tous les paliers des arbres de transmission sont construits de telle façon qu’on puisse établir une circulation d’eau et éviter ainsi réchauffement. Les courroies des dynamos peuvent être détendues et soutenues dans cette position par des galets; on peut arrêter ainsi la dynamo lorsqueles machines sont en marche. Le mécanisme employé pour détendre et tendre les courroies est montré dans les figures 5 et 6; on le manœuvre par une roue placée à côté des dynamos.
- Système de graissage automatique. — Les machines sont pourvues d’un système de graissage automatique. Les réservoirs, filtres, etc., sont placés au-dessus des récupérateurs. Le pétrole brut est d’abord raffiné, puis distribué à l’aide d’une canalisation double aux différents points où il doit être employé, puis ramené par des pompes au niveau supérieur; la différence de niveau est suffisante pour assurer la pression nécessaire.
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- Ponts roulants. — Au-dessus de l’usine sont disposés, comme le montre la figure 4, des ponts roulants pourvus de grues de 7 tonnes qui permettent le mouvement facile de toutes les pièces pesantes.
- (A suivre.) C. B.
- Des lampes à. incandescence et de leur meilleur
- régime de fonctionnement, par M. Larnaude Ç1).
- M. Larnaude a entrepris au laboratoire de la Compagnie générale des lampes à incandescence une étude des conditions de fonctionnement de ces lampes. Malgré les perfectionnements apportés dans leur fabrication, on n’est pas encore parvenu à produire des filaments ayant une durée déterminée et constante, et dans un même lot de lampes on trouve des échantillons dont la durée diffère de 50 0/0. Aussi les expériences pour avoir une valeur réelle ont dû porter sur un grand nombre de lampes.
- La position de la lampe a une influence sur sa durée; il est démontré qu’il ne faut pas que le filament incandescent fasse un angle avec la verticale. L’intensité lumineuse décroît avec la durée de fonctionnement. Ainsi pour une lampe de 16 bougies (100 volts, 3,7 watts par bougie) on a :
- Nombre d’heures Intensité lumineuse
- d'allumage. en bougies décimales.
- O.. .................. 16
- 200............................. 15,5
- 400............................. 15
- ÔOO............................. 14,3
- Soo............................. 13,4
- 1000............................ 11,5
- En admettant que la lampe doit être remplacée quand l’intensité lumineuse a baissé de 15 0/0, on voit qu’une lampe dure
- 1000 heures pour les lampes de 4 watts 700 — — 3,5 ~
- 350 — — 3 —
- 150 — — 2,5 —
- Les prix de revient de ces différentes lampes sont examinés et M. Larnaude a dressé des courbes montrant l’influence du voltage sur la durée. On constate sur ces courbes que le nombre des bougies croît à peu près proportionnellement à la différence de potentiel aux bornes, et comme d’autre part la durée décroît beaucoup plus rapidement que le nombre de watts par bougie, il s’ensuit qu’une même variation de voltage produit sur la lampe une diminution de durée. A. R.
- Séparation du cuivre, du nickel et de l’argent, par M. Strap (*).
- Ce procédé a beaucoup d’analogie avec celui d’Ehrenbreistein, breveté en 1887; il consiste à séparer le cuivre des mattes et alliages contenant plusieurs métaux au moyen d’un courant électrique passant dans un bain de sulfate de cuivre acidulé dont la richesse peut varier de I25à 250 grammes par litre.
- Le produit à traiter est coulé en plaques qui formeront les anodes : la cathode est une mince feuille de cuivre. Quand le courant passe, l’acide sulfurique dégagé à l’anode attaque celle-ci avec formation de sulfate de cuivre et de nickel, mais le sulfate de cuivre se trouvant décomposé le premier, le cuivre se dépose à la cathode et le bain s’enrichit en sulfate de nickel. A un certain moment, il ne reste plus de sulfate de cuivre dans le bain. Le nickel sera séparé ensuite par électro-lyse en présence de sulfate d’ammonium.
- Les boues déposées au fond de la cuve contiennent de l’argent à l’état de sulfate.
- Le procédé s’applique aussi, paraît-il, au cas d'un alliage de cuivre, de plomb et d’étain avec une solution de sulfate de cuivre à 125 grammes par litre et 5 0/0 d’acide sulfurique. Le cuivie et l’étain se déposent à la cathode; on les sépare ensuite électrolytiquement dans une solution d’azotate de cuivre. L’étain se transforme eri acide stannique, tandis que le cuivre se dépose à l’état métallique : le plomb était resté à l’état de boues sulfatées dans le premier traitement. A. R.
- Fontaines lumineuses de table et de salon à.
- changements d’aspects et de couleurs, de
- M. Trouvé.
- Après le succès extraordinaire des fontaines lumineuses au Champ-de-Mars pendant l’Exposition universelle, il était à prévoir qu’on, essaierait de reproduire en petit ces effets si variés. Le problème, qui semble très simple à première vue, est plus compliqué qu’on ne le se figure. Il s’agit en effet d’aménager dans un espace très restreint les différents organes qui, au Champ-de-Mars, occupaient de véritables souterrains.
- M. Gustave Trouvé, l’inventeur bien connu, vient de présenter à l’Académie des sciences (2) une fontaine lumineuse de table et de salon à
- (>) Génie civil, n" 491, t. XX.
- (•) Monit. Ouesnevi/le, novembre 1891, p. 1242. (2) Séance du 13 octobre 1891.
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- Changements d’aspects et de couleurs. Nous pourrions même dire trois fontaines, mais les trois modèles reposent sur le même principe : éclairage direct et total du jet d’eau.
- Pour obtenir cet éclairage intense, on a dû supprimer tout ajutage métallique qui eût porté ombre et envelopper les gerbes liquides complètement et sur toute leur hautéur dans le faisceau lumineux. La fontaine se compose de deux parties :
- Fig. i. — Fontaine lumineuse de table et de salon de M. Trouvé, vue de nuit.
- le réservoir d’eau avec son système de compression et l’appareil d’éclairage.
- Le réservoir d’eau, qui forme le pied, est un vase métallique circulaire entouré d’une galerie de bronze doré. Sa base inférieure, concave et conique, est percée en son centre d’un orifice qui se ferme par un bouton à vis ou un simple bouchon et par où on introduit l’eau. La compression s’obtient au moyen d’un tube de cuivre qui, traversant la base, débouche d’un bout à la surface de l’eau et aboutit de l’autre à un tube de caoutchouc et à une poire aspirante et foulante que l’on fait agir avec la main ou avec le pied. L’eau ainsi comprimée monte dans un second tube de cuivre qui traverse la base supérieure et elle pénètre dans une cloche de verre percée de trous
- verticaux par où elle jaillit librement à une hauteur proportionnée à la compression.
- Une vasque élégante recueille l’eau du jet. Lorsque toute l’eau du réservoir a passé dans la vasque, on cesse de presser,*on débouche le tube de retour, et l’autre rentre d’elle-même dans le réservoir. 11 n'est donc pas indispensable de posséder chez soi de l’eau sous pression : la même eaupeut servir indéfiniment.
- Fig. 2. — Fontaine lumineuse de table et de salon, vue de jour.
- L’appareil d’éclairage est entièrement condensé sous la cloche de verre. Il consiste simplement en une lampe à incandescence dans le vide' dont la puissance est proportionnée à la grandeur de la fontaine. Elle est fixée au foyer d’un réflecteur parabolique dont l’axe coïncide avec celui de la cloche et un écran à rotation ou à glissement formé de verres de couleurs variées vient s’interposer entre le réflecteur et la gerbe.
- Placée sur une table de salle à manger, la fontaine lumineuse (fig. i et 2)de M. Trouvé est d’un fort bel effet.
- M. Trouvé avait exposé dans le vestibule de l’Académie trois modèles de sa fontaine : un modèle pour les démonstrations dans les cours dont tous les organes essentiels sont rendus visi-
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- blés (fig. 3), et deux autres modèles plus spécialement réservés à la décoration (fig. i et 2).
- Ces trois modèles, identiques dans leur constitution, prennent successivement trois aspects. L’effet lumineux est obtenu à l’aide d’une petite
- lampe à incandescence, logée au centre de la fontaine ; un miroir parabolique disposé au-dessous de la lampe renvoie le rayon verticalement en haut et rend aux gerbes ascendantes l’aspect lumineux qu’on admire tant. Dans les modèles de la
- 1" aspect. 2" aspect. y aspect.
- Fig. 3. — Fontaine lumineuse de démonstration pour les cours.
- figure 3, on place la source d'électricité, pile ou accumulateurs, à une certaine distance et on établit la communication par des fils souples.
- Pour faire marcher la fontaine, on remplit le réservoir d’eau, et on dissimule le tube d’adduction d’air comprimé ainsi que les rhéophores de la lampe. Des fleurs, naturelles ou artificielles, ont
- été rangées sur un couvercle et donnent au tout l’apparence d’une jardinière. A un moment voulu, on presse sur la poire, on manie le commutateur, et la gerbe colorée jaillit soudainement, s’anime des plus belles couleurs. Chaque gouttelette, chaque filet d’eau jette les plus beaux feux, quelle que soit la hauteur du jet.
- Fig. 4. — Fontaines lumineuses de table et de salon.
- On sait que cet effet est dû au phénomène de la réflexion totale; le rayon une fois emprisonné dans la veine liquide ne peut plus en sortir. Mais ce qui est plus curieux, c’est que souvent des gouttelettes séparées paraissent colorées; les gouttelettes dans ces conditions ne peuvent plus être éclairées directement par le rayon lumineux et la
- réflexion n’est plus la cause de cet effet, qui est dû le plus souvent à une illusion d’optique.
- L’effet décoratif de la fontaine se trouve augmenté quand la batterie est dissimulée dans une seconde corbeille de fleurs.
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la résistance magnétique, par M. A.-E. Kennely (').
- Jusqu’aux travaux de Coulomb, nos connaissances en magnétisme se bornaient à un ensemble de faits sans relation entre eux.
- Coulomb, en déterminant par des mesures précisés les forces d'attraction et de répulsion que les aimants exercent entre eux, a fait entrer le magnétisme au nombre des sciences exactes. 11 a constaté que les pôles d’aiguilles aimantées longues s’attirent ou se repoussent proportionnellement à l’intensité des pôles et en raison inverse du carré de la distance.
- A un certain point de vue, la découverte de ces lois a eu une influence plutôt malheureuse, car au lieu de stimuler les recherches elle les a plutôt écartées,puisqu’on croyait celles-ci toutes trouvées.
- L’application des lois de Coulomb a engendré une théorie du magnétisme due probablement à l’analogie de ces lois avec celles de la gravitation universelle. On a été conduit ainsi à l’hypothèse de la présence d’un fluide ou d’une matière impondérable, située à la surface des substances magnétiques; d’après cette théorie, cette substance exerçait des attractions et des répulsions exactement comme on l’avait supposé en électricité dans l’hypothèse des deux fluides. Chaque élément de magnétisme superficiel exerce, d’après la loi de Coulomb, une action définie sur tout autre élément de lui-même ou d’un autre aimant; connaissant la distribution de cette couche fictive, on peut évaluer l’action totale des actions élémentaires.
- L’ensemble constitue le principe de la polarité magnétique et la théorie mathématique du magnétisme. Cette théorie n’est pas seulement artificielle, elle conduit en outre à des résultats erronés. Elle suppose qu’une action définie peut s’exercer à distance sans l’intervention du milieu. Cependant, en faisant subir à la théorie polaire une légère modification, on obtient une théorie mathématique du magnétisme; cette théorie, comme celle de la gravitation universelle, nous montre un exemple remarquable de la construction d’un édifice purement artificiel de conceptions
- (i) Communication faite à l’Institut américain des ingé-, nieurs électriciens, le 27 octobre 1891. I
- dépourvues de toute.réalité et qui cependant sont capables de fournir des applications utiles et des résultats quantitatifs exacts, bien que les fondations de l’édifice, c’est-à-dire les forces réelles, restent dans l’obscurité.
- On s’est vite aperçu qu’on ne peut pas considérer le magnétisme comme un fluide répandu sur la surface des corps, puisqu’il suffit de briseï un aimant pour voir apparaître de nouveaux pôles et de nouvelles couches de magnétisme superficiel. On a proposé alors une addition à la théorie primitive, et on a supposé que l’aimantation moléculaire s’étend comme des veines ou des filets à travers toute la substance de l’aimant.
- Chaque veine aboutissant à la surface, correspondait à une quantité définie de magnétisme polaire, à l’intérieur des veines la polarité était neutralisée par les couches successives de polarité opposée. C’était un grand pas au-delà de la théorie primitive, car d’après la nouvelle conception, le magnétisme n’était plus limité à la couche superficielle et s’étendait au contraire à toutes les molécules des corps aimantés dont la substance, ne servant plus simplement comme support, contribuait à créer un état défini de l’ensemble.
- Cette modification de la théorie est devenue classique ; elle a complètement remplacé la théorie primitive; dans la première, l’aimantation est toute superficielle, tandis que dans la théorie modifiée, on ne fait aucune restriction de ce genre. 11 suffit de supposer que les veines varient en nombre sur les différents points de l’aimant et peuvent présenter certains défauts, certaines discontinuités partielles, et qu’à l’intérieur de la masse des polarités non neutralisées sont capables d’exercer des actions extérieures; c’est une condition qui n’est ni la plus simple ni la plus usuelle, mais que l’expérience des aimantations superposées dans l’acier a rendue familière. L’irrégularité de la structure des veines ajoute une distribution additionnelle à l’intérieur de l’aimant en sus de la distribution superficielle.
- Dans la théorie des veines ou filets magnétiques, l’intensité de l’aimantation sur chaque point est définie comme la quantité- de substance magnétique découpée dans les filets par unité de surface par une section plane perpendiculaire à leur direction, au point considéré.
- L’unité de pôle magnétique situé dans l’espace à l’extrémité d’un aimant très mince et très long repousse — par définition — un pôle semblable
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- placé à la distance d’un centimètre, avec l’unité' force. Cette quantité de magnétisme peut encore être considérée comme distribuée à la surface d’une sphère d’un centimètre de rayon placée au centre d’action; la surface de cette sphère serait de 12,57 (4it)centimètres carrés; et il y aurait à sa surface un champ magnétique égal à l’unité exerçant un effort magnétique égale à l’unité.
- La surface limite un flux de force provenant du pôle; par conséquent le pôle émet en tout4^unités de flux de force. Dans le langage employé par Faraday, on dit que le pôle émet 4 tc lignes de force. C'est ce flux que Maxwell a nommé un peu plus tard l’induction ; l’induction à travers la surface entourant le pôle est de 4 7c unités.
- Ces. 4-* unités de flux de force ne sont pas confinés à une surface sphérique d’un rayon d'un centimètre, mais on les trouverait par sommation sur une surface quelconque enveloppant un pôle unité; il y a une complète analogie avec l’écoulement du liquide ; la quantité de liquide est la même quelle que soit la section des tubes qu’il traverse.
- A une distance dix fois plus grande, la surface de la sphère est 100 fois plus grande et la tension serait d’après la loi de Coulomb, 100 fois plus faible, et le flux total resterait invariable. 11 s'ensuit que le flux de force sur chaque surface limitée est toujours 4^ fois l’intensité du pôle enveloppé par la surface, et cela qu’il s'agisse d’un pôle unique ou d’un nombre quelconque de système magnétique.
- L’intérêt attaché à la nature de ce flux exige que nous nous y arrêtions un instant. La nature réelle de ce flux, de même que celle du magnétisme lui-même, est encore une énigme ; cependant on connaît certaines lois qui s’y rapportent. 11 existe le long de la direction d’un flux de force une tension accompagnée d’une pression à angle droit, comme cela existe dans le cas d’une fibre musculaire qui, excitée, tend à se raccourcir et à s’étendre latéralement; comme on le dit généralement, les lignes de force ont une tendance à se contracter en se repoussant mutuellement.
- Depuis la découverte de la rotation du plan de vibration de la lumière polarisée traversant certaines substances aimantées, on a supposé que le flux de force magnétique doit affecter la forme rotatoire.
- De même qu’un fluide incompressible, le flux de force magnétique ne peut ni s’accumuler ni
- s’annuler localement; la même quantité de flux, entrée dans une certaine région, doit en sortir s’il n’existe aux limites aucun pôle magnétique.
- L’intensité de la tension provenant du flux magnétique est considérable et bien supérieure à toutes les tensions qui correspondent aux autres phénomènes, à l’exception de la cohésion ; on peut s’en convaincre en comparant la quantité d’énergie qu’on peut accumuler dans un volume d’air donné. 11 est facile, même sans la présence de fer, d’aimanter un centimètre cube d’air avec une densité de flux de 5019 lignes de force C.G.S., correspondant alors à une énergie accumulée d’un mégalerg (1 000000 ergs); si celte aimantation était inversée 227 fois par seconde, l’énergie mise en jeu serait en moyenne de 45,5 watts; un pouce cube d’air ainsi aimanté et désaimanté emmagasinerait l’énergie moyenne d’un cheval-vapeur anglais.
- , Soumis à des tensions électrostatiques, sans être dans le voisinage immédiat d’un conducteur, l’air paraît céder lorsque la force électromotrice par centimètre de longueur atteint 32 000 volts ou 110 unités électrostatiques; l’énergie électrostatique qu’un centimètre cube peut ainsi supporter sans rupture est donc d’environ 500 ergs, c’est-à-dire deux mille fois moindre que celle à laquelle l’air est soumis par des tensions magnétiques de 5000 lignes de force; dans un centimètre d’air au voisinage de la surface de la terre éclairée par un fort rayon solaire, l’énergie radiante n’est que d’environ 50 micro-ergs.
- Un transformateur à courants alternatifs est un appareil dans lequel la bobine secondaire absorbe l’énergie provenant dans l’air et le fer du flux de force émanant de la bobine primaire. L’air soumis à des tensions magnétiques restitue, nous le savons, toute son énergie soit au circuit primaire soit au circuit secondaire, mais il n’en est malheureusement pas ainsi lorsqu’il s’agit du fer; chaque cycle entraîne une certaine absorption connue sous le nom d’hystérésis.
- Le fer convertit directement l’énergie provenant de la force magnétique en énergie calorifique, de même qu’un ressort absorbe toujours une certaine quantité de l’énergie emmagasinée pendant chaque cycle de compression et de détente.
- Dans la théorie des filets magnétiques, l’intensité d’un pôle est la quantité de matière magnétique répandue à la surface perpendiculairement au filet ou l’intensité artificielle d’aimantation.
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- Ceci est vrai, non seulement pour les surfaces J polaires, mais encore pour l’intérieur de l’aimant; chaque unité de filet magnétiquement, transporte avec elle un flux de force de 4^.
- L’aimant lui-même peut être situé dans un champ magnétique, de façon que sa substance soit pénétrée par un flux indépendant de celui provenant de ses propres filets magnétiques. 11 peut arriver et il arrive généralement qu’une partie du flux émane de ses pôles; ce flux entre dans une direction opposée au filet ou flux interne et tend à renverser la polarité moléculaire des filets; chaque fois qu’un flux additionnel de ce genre existe, le flux résistant ou chaque point est la résultante géométrique des flux existant dans le filet et le flux extérieur. Dans le cas d’une longue barre de fer doux homogène soumise à l’influence d’un champ magnétique uniforme, agissant dans le sens de sa longueur, on obtiendra une polarisation induite moléculaire uniforme ou une aimantation uniforme suivant la direction de la barre.
- Prenons, par exemple, une barre de fer de cinq centimètres carrés de section, située dans la direction de l’aiguille de déclinaison à Paris. L’intensité du champ magnétique terrestre étant de 0,46 unité, c’est-à-dire le flux de force de 0,46 unité par centimètre carré perpendiculaire à la direction de la force, celle-ci produit une polarité magnétique dans les molécules du fer le long du barreau. L’intensité d’aimantation sera modifiée par les pôles du barreau lui-même, à moins que l’effet ne devienne insensible par suite de la longueur considérable du barreau. Avec un barreau très long, l’aimantation en un point quelconque est environ 40 fois l’intensité du champ, ou numériquement 18,4 unités; dans la théorie des filets magnétiques, il y a 18,4 unités de masse magnétique à la surface de chaque centimètre carré dans une tranche quelconque découpée transversalement à la barre et à 92 unités pour la section totale du barreau.
- Les surfaces polaires contiennent 92 unités de masse magnétique, positives et négatives respectivement. En ajoutant ce flux à celui provenant des filets, on obtient 4^ unités de flux de force,
- __ ce qui donne en tout 1156 unités de flux émanant des surfaces polaires dans l’espace environnant.
- Le système induit entier est immergé dans le champ magnétique terrestre qui l’engendre et auquel il est superposé.
- 11 y aurait donc 1156x2,3 = 1158,3 unités de flux, ou lignes d’induction à travers le barreau et une densité de 231,6 unités C. G. S. par centimètre carré. Le flux total provenant du champ magnétique et du flux induit égal 4 u fois l’aimantation ; cette loi qui dans ce cas simple s'applique à tous les points du barreau est encore vraie dans les cas plus complexes où le champ magnétique et l’aimantation sont variables.
- Le fait que chaque surface entourant un pôle magnétique enveloppe la même quantité de flux, et que le flux se propage suivant des courbes fermées est mis en évidence par la limaille de fer.
- Ceci a donné naissance à la conception d’un circuit magnétique dans lequel il n'y a pas dans l’acceptation ordinaire du mot de circulation des fluides, ni d'échange comme pour le courant élec-
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- Fig. 1
- trique, mais dans lequel il se fait une sorte de propagation de force.
- Cette conception, une fois établie, a permis de réaliser de grands progrès. La dynamo n’a pas seulement contribué à développer les applications de cette théorie; elle a encore permis de resserrer les liens qui existent entre le magnétisme et l’électricité.
- D’après cette conception, les analogies avec le courant galvanique deviennent évidentes et remplacent les notions de matière magnétique et d’aimantation. Ce qui est essentiel dans cette nouvelle hypothèse, c’est l’existence d’une force magnéto-motrice agissant sur un circuit pourvu d’une certaine conductibilité et produisant un flux ou courant magnétique.
- La force magnétomotrice est dans les aimants permanents le résultat d’un certain état moléculaire dans le fer, tandis qu’au voisinage d’un courant électrique il y a action continue. La théorie
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- d’Ampère, d’après laquelle les aimants sont constitués par des molécules parcourus par des courants électriques, unit les deux sources de forces magnétomotrices.
- Une certaine lutte a eu lieu entre les partisans des deux théories, celle reposant sur l’existence des veines ou filets magnétiques et celle basée sur le courant magnétique ; actuellement encore la question de leurs mérites respectifs se pose souvent.
- Le moment ne semble pas encore venu où l’on pourra adopter définitivement une théorie du magnétisme, puisque l’essence et la nature de ces phénomènes sont encore inexpliqués; il est préférable d’accepter ces deux théories comme des hypothèses qui peuvent rendre compte des effets produits et sont également capables de fournir des résultats corrects; ces théories sont intime-
- Fig. 2
- ment liées ensemble et on devrait préférer celle qui s’adapte le mieux à la nature du problème qu3 l’on cherche a résoudre.
- La théorie des circuits magnétiques est plus simple pour expliquer les phénomènes en général et spécialement pour l’électromagnétisme. La théorie des filets magnétiques, bien que très artificielle, est plus commode, lorsqu’il s’agit des trois métaux magnétiques, le fer, le cobalt et le nickel ; elle s’adapte d'une manière naturelle à la théorie moderne d’Ewing relative à l’aimantation, théorie qui semble représenter les faits avec plus d’exactitude.
- Dans la théorie des circuits magnétiques, toutes les substances, excepté les trois métaux magnétiques, ont à peu près la même conductibilité constante, celle du vide. La conductibilité des trois métaux magnétiques est beaucoup plus grande et variable avec les conditions du circuit.
- L’existence de la conductibilité magnétique ou perméabilité fait naître l’idée inverse de la résistance magnétique. On s’est demandé si ce terme
- peut s’appliquer en toute vigueur, puisque la résistance des circuits que l'on a à considérer dans la pratique est beaucoup plus variable que celle des circuits métalliques pour l’électricité. On admet généralement que ce terme est applicable par analogie, sinon exact. M. Heaviside a proposé de remplacer les deux mots résistance magnétique par le mot « réluctance ». Ce terme a l’avantage de ne pas faire double emploi et mérite par là qu’on le retienne.
- Le circuit magnétique diffère considérablement du circuit électrique. Dans ce dernier on rencontre le plus souvent des conducteurs transportant le flux au travers de milieux isolants, comme l’air, dans lesquels il ne peut passer de courants mesurables. Dans le circuit magnétique, cette condition bien que réalisée approximativement dans quelques dynamos ou électro-aimants, ne l’est
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- Fig. 3
- réellement que dans un anneau fermé entouré de fils parcourus par un courant électrique. Dans les autres cas, le flux est dévié plus ou moins à travers les substances environnantes et ne suit pas de chemin simple. Le, flux magnétique ne peut pas être canalisé, parce qu’on ne connaît pas de substance isolante pour le magnétisme, ce qui complique beaucoup les sujets à traiter.
- D’après la loi d’Ohm appliquée au circuit magnétique, le flux est égal à la force magnétomotrice divisée par la résistance magnétique. Ceci s’applique au circuit total. Pour chaque point du circuit la densité du flux est égale à la différence de force magnétomotrice par centimètre, divisée par la résistance correspondante, comme l’exige la loi d’Ohm appliquée à un point quelconque du circuit électrique. La chute de force magnétomotrice entre deux points est appelée la force magnétisante; on la désigne par H, et c’est l'intensité du champ magnétisant aux points considérés. Par suite de la grande variabilité de la résistance magnétique du fer, cette loi rend beaucoup moins de
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- services que la loi d'Ohm. La résistance magnétique dépend non seulement de la force magnétisante, mais encore du degré de pureté du fer; ainsi du fer contenant 12 0/0 de manganèse n’est presque pas magnétique.
- On a fait plusieurs essais pour modifier la loi qui relie la densité du flux à la force magnétisante et à la perméabilité, afin que la loi d’Ohm puisse s’appliquer même au cas du fer pur. Les résultats n’ont pas été satisfaisants, excepté ceux donnés par les formules de Frœhlich et de La-mont. Les formules de ce genre ont pour but de représenter les courbes que l’on obtient en prenant pour axe des coordonnées :
- i° H et 3 la force magnétisante et la densité du flux ;
- 20 H et [x la force magnétisante et la perméabilité ;
- 30 B et j/. la densité du flux et la perméabU lité.
- L’auteur se propose, dans la présente communication, d’attirer l’attention sur un quatrième mode de représentation, c’est-à-dire sur les courbes qui relient la résistance à la force magnétisante.
- Comme exemple des formes qu’affectent ces différentes courbes, nous représentons figures 1,
- 2 et 3 celles relatives à des échantillons de fer de Norvège et publiés par Rowland en 1873. On a tracé en figure 4 la courbe donnant la résistance en fonction de la force magnétisante. Cette courbe est plus simple que les autres; elle se compose de deux lignes presque droites, reliées par un',
- coude, ce qui exprime le fait que la résistance de cet échantillon de fer est très approximativement une fonction linéaire de la force magnétisante à laquelle il est soumis.
- Les ordonnées de la courbe représentent les millièmes parties d’une unité absolue de résistance magnétique que nous désignerons par les leltres M U. La résistance de 1000 M U en série serait celle d’un centimètre cube d’air.
- Nous reproduirons plus loin des courbes de résistance pour plusieurs échantillons de fer et d’acier. En général, ces courbes se composent de deux lignes presque droites reliées par un coude ou genou qui est d’autant plus pointu que le fer est plus pur. Avec de l’acier dur, les lignes ascendantes et descendantes se rejoignent par une courbe graduelle. La résistance magnétique du fer paraît, d’après ces courbes, commencer par une certaine valeur définie assez grande, que l’on peut appeler la résistance initiale; elle descend alors presque verticalement, jusqu’à un point qu’on peut appeler la résistance critique; elle tourne ensuite brusquement et continue suivant une droite.
- Dans la figure 4, la première partie peut être exprimée approximativement par la formule P--2,9— 3,5 H, tandis que la deuxième partie répond à l’équation p = o, 1 -f- 0,058 H. On peut calculer la densité de flux dans cet échantillon de fer de Norvège d’après les formules d’Ohm, pour chaque valeur H, lorsqu’on a calculé la résistance correspondante à l’aide de l’une des équations précédentes; la courbe ainsi obtenue coïncidera pratiquement avec les courbes B et H de la figure r, sauf dans le voisinage des points critiques.
- Cette relation montre en outre la base sur laquelle repose la formule de Frœhlich, dont la valeur pratique a été reconnue depuis longtemps et dont l’application aux circuits dynamo-magnétiques a conduit à des résultats exacts, bien que la méthode de déduction de cette formule soit plutôt empirique que théorique.
- {A suivre.)
- C. B.
- Sur la déperdition de l’électricité, par M. Narr (’)•
- L’auteur a cherché à vérifier si, comme on est porté généralement à le croire aujourd’hui, la dé-
- (9 IViedcnmnn's Annale», 1S91.
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- perdition de l’électricité doit être attribuée, pour une fraction notable, à l’air ambiant.
- A un électromètre à sinus était relié, par un fil de platine long et mince, un godet de gomme laque contenant du mercure; ce godet pouvait, à l’aide d’un levier, prendre un mouvement vertical rapide et sans secousse dans les deux sens; ce mouvement permettait d’établir ou de rompre la communication entre le mercure et l’électromètre par l’intermédiaire d’un fil de cuivre de iocm. de long et de 2 mm. de diamètre. Ce fil de cuivre était soudé à un conducteur qu’on pouvait porter à différentes températures et dont on pouvait étudier l’état au moyen de l’électromètre. Le conducteur était une sphère de cuivre creuse de 8 cm. de diamètre portant à sa partie supérieure une tubulure sur laquelle on pouvait fixer, à l’aide d’un pas de vis, une seconde sphère de petit diamètre, de façon à éviter absolument les arêtes vives ; la petite sphère était en laiton soigneusement poli. ,
- Pour échauffer la sphère creuse, on y versait de l’eau chaude, on fermait la tubulure par un bouchon ne la dépassant pas; on vissait la petite sphère et on la suspendait par un fil de soie.
- Toutes ces opérations étaient conduites de façon à ne pas modifier l’état hygrométrique de l’air ambiant, ni l’état des surfaces ou du fil. La sphère creuse se refroidissait lentement et on expérimentait de la façon suivante :
- A un moment donné, la sphère étant chaude, on lui communiquait une charge déterminée; deux minutes après, on déterminait la charge du système et, lisant une seconde fois l’électromètre au bout d’un nombre de minutes déterminé, on en déduisait la perte de charge moyenne pendant une minute.
- Ou a vérifié que la déperdition était indépendante du signe de la charge, comme l'avait indiqué Biot; de même, l’expérience semblait indiquer que la déperdition était indépendante de la température.; ce point a été étudié avec soin ; on a toujours trouvé une vitesse plus grande quand la sphère était chauffée par de l’eau bouillante, que quand elle était à la température ordinaire. Toutefois, comme les différences sont inférieutes à celles qu’on observe entre les nombres relatifs à un même état obtenus dans des jours différents, il semble probable qu’pn doit attribuer ce léger excès à la présence accidentelle de poussières un peu grosses qui sont amenées au contact de la
- sphère par les mouvements de l’air beaucoup, plus considérables quand la température est élevée.
- L'auteur croit que les gaz ambiants ou les poussières qui se trouvent en suspension dans l’air, dans les conditions ordinaires, n’exercent pas une influence notable sur la déperdition, qui se montre indépendante des courants de convection. Reste l’action des gaz condensés à la surface et des supports; l’expérience montre que ces facteurs sont sensiblement indépendants de la température, pour les conditions particulières (air très sec) dans lesquelles on a opéré.
- ____________ C. R.
- Appareil destiné à l’étude des oscillations électriques de longue période, par M. Galley (fi.
- Cet appareil sert à l’étude des vibrations électriques à longue période (quelques centaines de vibrations par seconde), telles que celles qui se produisent dans un circuit de self-induction considérable dont les extrémités sont reliées aux armatures d'un condensateur de grande capacité. Pour produire ces oscillations en évitant le voisinage d'un courant .primaire dans lequel on ne peut pas fixer avec précision le moment de la rupture du courant, on peut employer la méthode suivante : le courant d’une pile passe à travers une série de bobines de gros fil dont les extrémités sont reliées aux armatures d’un condensateur; dans l’un des fils de jonction est inséré I'oscillo-mètre. Si l’on interrompt le courant de la pile, il se produit dans les bobines un extra-courant qui charge le condensateur et donne ainsi naissance à des vibrations électriques.
- L’appareil consiste essentiellement en un miroir mobile très léger placé à l’intérieur de la bobine, mis en mouvement par les oscillations électriques et dans lequel on observe l’image d’un point lumineux qui se déplace rectilignement avec une vitesse constante.
- Les figures 1 et 2 représentent la bobine vue de face et de côté; à sa partie antérieure elle présente une ouverture conique s’élargissant vers l’extérieur, qui permet d’observer le miroir; la partie postérieure est pleine; elle est percée de part en part d’une ouverture cylindrique verticale dans laquelle s’adapte l’appareil représenté figure 3. C’est un cylindre d’ébonite dont plus de la moitié
- (!) Journal de la Société physico-chimique russe. IVie-demann's Annale», 1S91.
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- est enlevée dans la partie moyenne et dans lequel est suspendu, au moyen d’un fil de cocon tendu par un ressort en spirale, un miroir très léger au dos duquel sont collés de petits aimants comme dans le galvanomètre Thomson. Pour obtenir l’action la plus énergique sur le miroir sans augmenter trop la résistance ni la self-induction de la bobine, on constitue les premières couches par un fil fin dont le diamètre va en croissant à mesure qu’on s’éloigne de l’axe. La résistance totale est 3 ohms environ.
- Un point lumineux mobile est constitué par un rou fait à l’aide d’une pointe d’aiguille dans une lame métallique, portée par une roue de grand rayon et qui à chaque révolution vient passer de-
- vant le miroir, dont elle cache une moitié; on observe l’image du point par réflexion dans un microscope pourvu d’un micromètre oculaire. Le mouvement du point lumineux est sensiblement rectiligne et uniforme dans le petit arc utilisé, quand le miroir est au repos. Le courant est interrompu à un moment bien déterminé à l'aide d’une dent fixée également à la roue mobile.
- C. R.
- BIBLIOGRAPHIE
- Die Versorgung von Staedten mit elehtrischen Stom (Les installations électriques dans les villes), rédigé sous la direction de F. Uppenborn. — J. Springer, Berlin.
- Voici un volume qui n’est pas ce qu’on nomme un ouvrage, et qui sera plus utile que quelques li-
- vres prétendus sérieux. Son origine est la suivante:
- L’éminent directeur technique de l’exposition de Francfort, M. O. von Miller, avait réuni dans une salle spéciale les dessins, plans et descriptions d’un grand nombre d’installations d’électricité dans diverses villes.
- 11 y avait là un ensemble très intéressant de documents qui attirait et retenait à bon droit les électriciens. On n’a pas voulu que cette concentration s’en allât dispersée après l’exposition sans laisser de trace, et, sous la direction très autorisée de M. F. Uppenborn, on a réuni ces descriptions et reproduit ces dessins en un volume. On s’est contenté, comme cela se devait, de placer l’un après l’autre les documents sans se préoccuper de leur donner un lien ; ce n'est donc pas, ainsi que je l’ai dit, à proprement parler, un ouvrage. On a demandé à chaque auteur d’installation de décrire lui-même son œuvre comme le titre prend soin d’en avertir; on ne doit donc pas s’attendre à y rencontrer une critique très scientifique. Malgré cela, cette réunion de documents est intéressante à parcourir à l'égal d’un ouvrage préparé, et de plus, sous la direction d’un homme aussi compétent que M. Uppenborn, toute tendance à la réclame s’est naturellement écartée pour ne laisser qu’une réunion de descriptions et de chiffres sérieux.
- En parcourant ce livre, on voit combien notre science électrique est encore dans l’indécision en ce qui concerne la pratique. Tous les systèmes sont appliqués, non pas suivant des données précises résultant des circonstances, mais seulement, à ce qu’il semble, suivant les intérêts du constructeur.
- Le courant continu, le courant alternatif s’y présentent chacun à leur tour sans qu’on puisse bien savoir pourquoi ils ont été choisis. Quelques installations, sans doute, résultent, cela se voit, de conceptions d’ensemble; d’autres semblent, au contraire, faites un peu au hasard des appareils pour appliquer des formes et des dispositions qu’on entend employer partout.
- L’ensemble nous apporte une réunion de documents très utiles et qu’il eût été extrêmement difficile, sinon impossible, de se procurer; l’ouvrage fera partie du fonds des bibliothèques électriques. 11 est d’ailleurs édité avec élégance et même avec luxe, ce qui ne nuit pas.
- F. G.
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- CORRESPONDANCE
- Paris, le 10 novembre 1891.
- Monsieur le Directeur,
- Vous avez eu l'amabilité de publier dans votre numéro du 31 octobre (page 212) une note au sujet d'une locomotive sans engrenage, sous mon nom ; mes projets de locomotion électrique ayant été faits en communauté complète avec M. E. Desroziers, je vous serais très obligé de vouloir bien faire une rectification audit article dans le plus prochain numéro possible, et d’attacher nos deux noms au locomoteur en question.
- Un mot eh terminant; M. Richard, rédacteur de l’article du 31 octobre, dit que la disposition que nous avons projetée est analogue en principe à celle des tramways Short. Permettez-moi de vous faire remarquer, ainsi qu’à M. Richard, que s’il y a en effet quelques apparences de similitude, notre système est très différent dans le fond et dans les détails de celui de M. Short.
- Veuillez agréer, etc.
- Bonneau.
- FAITS DIVERS
- Eleüvicita publie la composition d’un alliage fusible à la empérature de 6i°5, c’est-à-dire que l’on peut rendre facilement liquide sur une carte sans la carboniser. Cet-alliage est analogue, pour le poids et la dureté, à celui dont on se sert dans les imprimeries pour clicher les journaux; il se compose d’étain, de plomb, de bismuth et de cadmium; notre confrère ferait bien de compléter ses renseignements en nous apprenant dans quelles proportions.
- La reine régente d'Espagne a récemment rendu un décret organisant la fusion du service des postes et de celui des télégraphes en un seul corps nouveau auquel on a donné le nom de corps des communications.
- La Péninsule a été partagée en sections, et les différentes stations réparties en plusieurs classes, dans l’établissement desquelles on a tenu compte de l'importance des localités aussi biei\ que de leur situation géographique.
- Plusieurs journaux politiques n’ont pas craint de saisir l'occasion d’un progrès aussi intéressant pour attaquer l’administration, dont le Telegrafo prend la défense dans une série d’articles fort étudiés.
- Notre confrère demande que la réforme s’étende aux Philippines et aux Antilles, sur lesquelles flotte encore le glorieux pavillon de la nation à laquelle on doit la découverte de l’Amérique. 11 cite à l’appui de sa thèse les injustices dont les télégraphistes espagnols sont victimes à Cuba, où le traitement des nationaux est inférieur à celui des étrangers.
- Nous trouvons dans les annonces de notre confrère une notice sur un ouvrage qui vient de paraître dans cette colonie, et qui prouve qu’on y étudie sérieusement. Il s’agit des Leçons de télégraphie pratique, par Don Miguel Villa y Baraquet, chef de station à Cuba.
- La nouvelle administration des communications s’occupe de justifier son existence par de nouveaux succès. On étudie en ce moment l’ouverture de la ligne téléphonique de Madrid à Saint-Sebastien.
- D’après El Telegrafo, les données du fil de bronze que Ton fabrique actuellement seront : c ea 0,0081, r = 5,28. Notre confrère discute les chances de succès se présentant dans ces conditions électriques pour une ligne à circuit métallique dont la longueur totale sera de 954 kilomètres, puisque la distance télégraphique de Madrid à Saint-Sébastien est de 477 kilomètres.
- Dans son numéro du ier novembre, Elettricita publie la description de la station centrale de Pontresina, simple commune perchée à 1 800 mètres au-dessus du niveau de la mer, dans une vallée latérale à celle de l’Inn, sur la route qui mène au col célèbre de la Bernisia. La force motrice est empruntée au torrent du même nom, dont la cascade fait la fortune du pays. Les habitants se sont cotisés et ont formé une société coopérative, de sorte que chacun d’eux possède actuellement dans sa chaumière la lumière électrique et la force motrice, presque gratuites. Quel bel exemple à citer aux habitants de nos montagnes !
- L'eau tombe d’une hauteur de 130 mètres. Il a suffi d’emprunter 300 litres à la chute d’eau pour avoir à sa disposition une source d’énergie donnant théoiiqucment, sans aucune perte, 520 chevaux.
- Les fils télégraphiques de la ligne de Douai à Valencienne sont au nombre de huit, et iis forment un ensemble doué d’une solidité telle qu’ils ont sauvé la vie à quatre voyageurs aériens dans une ascension exécutée le lundi 9 novembre, deux jours avant le cyclone de Paris.
- Le vent était déjà si violent que le ballon le Matin, parti de l'usine à gaz de la Viïlette à 1 heure 1/4 a atterri à Montigny, près de Douai, à 3 heures, après avoir fait 240 kilomètres en moins de deux heures.
- Les voyageurs étaient sans doute perdus si les aéronautes Delattre et Gilon n’avaient jeté leur ancre de manière à ce qu'elle prît dans les fils télégraphiques, qui ont tenu bon. Cette circonstance prouve en faveur de l’excellente qualité
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- des matériaux employés par l'administration française. En effet, l'ancre s’est brisée en trois morceaux, le ballon s’est crevé en l’air et s’est vidé en un instant. Les voyageurs aériens en ont été quittes pour quelques contusions sans importance.
- Elettricita nous entretient dans son numéro du 25 octobre du projet d’un ingénieur hollapdais habitant Terre-Neuve, et qui aurait l’intention de réaliser le Nautilus de Jules Verne. Notre confrère croit bon de nous entretenir de l’itinéraire sous-marin que cet ingénieur à l’intention de suivre. Quand le bateau dirigeable électrique aura été construit, nous en recauserons.
- M. Kochler, de Berlin, vient de donner des détails sur une nouvelle application de l’électricité, qu’on ne saurait trop condamner, et que l’on doit signaler. On sait qu’un des desiderata principaux des fabricants de conserves est de conserver aux légumes la couleur verte qui les caractérise à l’état frais.
- Afin de les teindre énergiquement, certains industriels ont imaginé de les faire bouillir dans une bassine en cuivre, qui sert d’anode soluble. Une portion de ce métal, dont toutes les préparations sont toxiques à un haut degré, passe dans la liqueur et donne ^ ces déplorables produits alimentaires la couleur si follement appréciée par les consommateurs.
- Elettricita a publié dans son numéro du 25 octobre, une bien courte notice nécrologique sur l’abbé Caselli, et consacre la majeure partie de son article au Silure, bateau électrique qui devait marcher par l’action de l’eau de mer sur le zinc et le cuivre de son doublage; si le célèbre inventeur n’avait à son actif d’autre création, on ne pourrait en bonne justice reprocher à sa patrie de l’avoir laissé mourir sur un lit d’hôpital.
- Dans le numéro suivant, notre confrère revient sur un sujet qu’il avait traité trop légèrement. Il prétend, sur la foi d’un correspondant, que l’abbé Caselli est retourné de Paris à Sienne après avoir refusé la place de directeur général des télégraphes, que Napoléon III lui avait offerte, sous la condition qu’il se ferait naturaliser.
- Nous ne pensons pas que cette assertion ait quelque fondement; ce que nous ignorions, c’est que l’abbé Caselli avait été nommé directeur de l’Ecole technique de Sienne, et que c’est là qu’il imagina son gouvernail hydro-magnétique dont l’idée lui était venue pendant une traversée de Gênes à Marseille. Plus tard, l’abbé Caselli avait remplacé l’eàu par la vapeur, et l’électricité était le régulateur dont il se servait. Faute de fonds, cette invention n’a pu être mise au jour. Peut-être mériterait-elle que l’on s’en occupât.
- Les effets de la tempête du 11 ont été terribles sur les relations télégraphiques et téléphoniques, tant avec l’Angleterre qu’avec le nord de la France. L’interruption a été pour ainsi dire générale; quoique fortement assujettis, les fils téléphoniques ont été les premiers à céder. Les dépêches en retard étaient en nombre si considérable que l’administration a pris la résolution de les envoyer par la malle. Pareille nécessité ne s’était jamais fait sentir depuis le terrible hiver de 1879.
- Les communications avec l’Allemagne, qui avaient tenu bon dans la journée du 12, ont été bouleversées dans la nuit suivante.
- II n’y a pas encore très longtemps, un voyage en Chine et au Japon était une entreprise considérable demandant plusieurs mois. Le plus souvent, ces voyages se faisaient par des voiliers doublant le cap de Bonne-Espérance, et mettant en moyenne quatre mois pour arriver au but. L’emploi de la vapeur n’avait pas sérieusement abrégé la durée de ce voyage, car la distance était trop considérable pour qu’on pût l’effectuer sans prendre plusieurs fois du charbon en route : comme on est obligé de faire venir d'Europe du charbon pour le ravitaillement de ces stations, on comprend facilement combien ces voyages étaient onéreux.
- Aussi, pour essayer d’établir des lignes régulières de steamers pour ces longs parcours, avait-on résolu de construire des bateaux assez grands pour transporter une provision suffisante de charbon. Ce plan, qui a donné, vers 1854, naissance à la construction du Greai-Easterny navire que l’on est en train de démolir actuellement, n’avait pas réussi.
- Pour éviter le détour considérable par le cap, on avait bien fait passer la malle des Indes par la mer Rouge, mais avant l’achèvement du canal de Suez cette route était, comme on le conçoit, fort coûteuse. Ce n’est que depuis l’ouverture de ce canal que les relations avec l’extrême Orient sont devenues plus faciles. Il existe, maintenant plusieurs lignes régulières de steamers qui traversent le canal de Suez et qui atteignent le Japon en quarante jours.
- Depuis l’achèvement des chemins de fer qui traversent l’Amérique du Nord, il existe une nouvelle route pour atteindre le Japon; cette route est plus courte que celle qui passe par la mer Rouge, bien que le Japon étant situé à 140“ de longitude est, il pourrait paraître plus court de prendre la route orientale que la route occidentale, par où l’on doit parcourir 220“ de longitude. C’est que dans ce dernier cas on peut presque toujours suivre le même parallèle, tandis que la route orientale passe par le détroit de Malacca, situé sous l’équateur, ce qui allonge considérablement la route.
- Jusqu’ici on mettait pour atteindre Yokohama environ 31 jours, en passant par le Canada. Ce parcours s’est fait dernièrement avec une telle rapidité que nous croyons intéressant de donner quelques détails de cc voyage. Le courrier a quitté Yokohama le 17 août vers midi et est arrivé à Londres dans la matinée du 9 septembre, c’est-à-dire qu’il a fait le parcours en 21 jours.
- Ce tour de force a été possible, d’abord à cause de la vi-
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- tesse considérable des bateaux à vapeur de la Canadian Pacific Cà. Ces bateaux, qui font le parcours de Vancouver, point extrême du chemin de fer transcanadien, à Yokohama, réalisent en marche régulière 18 nœuds à l’heure.
- Le steamer Express of Japon, arrivé le samedi 29 août à la pointe du jour en vue de l’île Vancouver, avait fait son parcours en 10 jours. Pour atteindre la ville de Vancouver, dans la colonie britannique, les navires sont obligés de faire un grand détour vers le sud. Le chef d’exploitation du chemin de fer transcanadien avait profité de ce temps pour organiser un train spécial; il s’agissait d’atteindre New-York dans la matinée du mercredi suivant, avant 5 heures du matin, heure du départ du City of New-York pour Liver-pool. Le train, composé de la locomotive, d’un wagon de voyageurs et d’un wagon-poste, partait le samedi à 1 heure et arrivait à Brockville, sur le lac Ontario, le mardi soir à 9 heures, ayant ainsi parcouru la distance de Vancouver à Brockville, 2803 milles anglais ou 4485 kilomètres, en 77 heures 20 minutes, en tenant compte* de la différence de longitude.
- La vifesse moyenne, y compris les arrêts, avait donc été de 58 kilomètres à l’heure. Pour atteindre New-York dans ie délai voulu, on ne pouvait pas passer par Montréal; il fut donc décidé d’organiser un train spécial de Marristown, situé à 3 kilomètres de Brockville, sur l’autre bord du Saint-Laurent, le transport entre ces deux villes ayant lieu sur un bateau à vapeur. Le train se mit en marche le mardi soir, vers 10 heures; il s’agissait en 6 heures 1/2 d’atteindre New-York, distant d’environ 640 kilomètres. Ce problème était d’autant plus compliqué que les lignes étant très chargées il était difficile d’obtenir rapidement la voie libre pour le parcours de ce train éclair; le problème a toutefois réussi. Il est assez curieux de voir comment ce parcours s’est effectué, en voici le détail :
- Milles. Minutes.
- Marristown à Utica >53 245 kil. en 152
- Utica à Albany 95 153 90
- Albany à Pongkegsing 68 1/2 110 61
- Ponghkegsin à Coldsprings. 21 34 10
- Coldsprings à Yonkers 40 64 32
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- A toutes ces stations le train éprouvait du retard par suite de l’occupation de la voie. Le train arriva dans la gare centrale de New-York le mercredi matin 2 septembre à 4 h. 45. Huit minutes plus tard les 12 sacs de dépêches destinés à l’Europe étaient chargés sur une voiture qui devait parcourir une distance de 3 kilomètres en 9 minutes. Le City of Neiv-York ayant eu la complaisance de retarder son départ de quelques minutes, les sacs furent chargés à bord à 5 h. 7 et le steamer partait pour l’Europe à 5 h. 10. La traversée ayant été heureuse, les lettres arrivèrent à Londres dans la matinée du mercredi 9 septembre.
- C’est certainement l’un des voyages les plus rapides que
- l'on ait effectués, la traversée du continent américain n’ayant pris que 3 jours 1/2.
- Avec des vitesses de ce genre on pourrait réaliser actuellement le tour du monde en 60 et même 50 jours. On voit que l’on est déjà loin du rêve de Jules Verne : Le Tour du monde en 80 jours. On arrivera probablement à réduire le temps de moitié.
- L’Ecole supérieure de navigation aérienne a lancé dans la nuit du 15 au 16 novembre, à 10 h. 40 du soir, le Siriusf du cube de 1300 mètres. Quatre personnes avaient pris place dans la nacelle pour observer l’éclipse totale de lune, et le reste des étoiles filantes du radiant du Lion, qui n’avaient point passé pendant les deux précédentes nuits.
- Le gonflement, qui a été effectué dans la cour des gazomètres de l’usine d’Aubervilîiers, a été assez pénible à cause du vent violent qui soufflait. 11 s’est exécuté cependant de la façon la plus régulière, grâce à la lampe Renard que les aéronautes avaient allumée, et qui produisait le plus bel
- effet.
- *
- Le Sirius a emporté cette lampe, [qui est restée allumée pendant le temps que les voyageurs ont mis à traverser les trois couches de nuages superposés comme à plaisir par la nature, et qui n’a pas été très long. Elle a été éteinte aussitôt que les observations célestes ont commencé, et rallumée chaque fois que l’on avait besoin d’écrire des notes ou de dessiner des objets célestes.
- Le progrès par l’électricité continué à se faire jour rapidement en Roumanie. Le 27 novembre courant le conseil municipal de Galatz va procéder à l’adjudication d’un tramway électrique.
- Le coup d’état du Brésil nous offre un nouvel exemple des inconvénients qui proviennent de la facilité avec laquelle les gouvernements locaux interceptent les nouvelles en mettant la main sur les câbles. La conséquence de cette censure c’est que personne n’ajoute la moindre confiance aux télégrammes tant qu’ils ne sont pas contrôlés.
- Le cas du président Balmaceda est trop frais dans la mémoire du public pour que l’on attaché une confiance illimitée aux renseignements publiés sur la garantie du maréchal Deodoro da Fonseca.
- Le gouvernement britannique a publié le 19 août 1891 un ordre de la reine chargeant le conseil de la Société des arts de remplir les fonctions de commissaire royal pour l’Exposition de Chicago. En conséquence la Société vient de publier une circulaire signée par le prince de Galles, qui so trouve ipso facto président de la commission royale.
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- Le délai fixé pour la réception des demandes d’emplacement qui doivent être transmises par la commission royale, est le 29 février 1892 pour les sujets britanniques demeurant en Angleterre.
- Ce document nous apprend en outre que les travaux de fondation pour les assises des grosses machines pourront commencer aussitôt que l'avancement des constructions réservées aux industries électriques le permettra. La réception des objets exposés commencera le i'f novembre 1892 et ell^ sera terminée le 10 avril 1893.
- Il est bon d’ajouter que les lois des Etats-Unis interdisant e débarquement d'ouvriers ne s'appliqueront point aux employés des exposants étrangers, et que les contrats de travail seront ultérieurement publiés.
- Comme les sommes votées par le Parlement ne seront pas suffisantes pour pourvoir aux dépenses de toute nature de la commission, elle exige des exposants une contribution qui ne peut être moindre de 3 livres sterling et qui varie de 25 à 30 francs par mètre superficiel, en vertu d'une échelle décroissante.
- Le Sénat de la République française ayant adopté le projet de loi présenté par le gouvernement pour l’admission de la viande de porc américaine, la questi on des trichines doit être considérée comme vidée car il est à présumer que l'accord se fera avec la Chambre sur le taux du droit.
- A la suite de cette situation nouvelle, l’on doit espérer que le fameux bill Mac Kinley sera modifié dans ses clauses les plus illibérales, et que la question de la participation de la France à l’exposition de Chicago reprendra toute son importance naturelle.
- Un des grands juges d’Angleterre vient de rendre une décision fort importante, et qui suggère plus d’une utile réflexion. Un ingénieur électricien avait fait signer à la mère d'un jeune homme un contrat d’apprentissage pour lequel il avait reçu une somme de 3723 francs, mais il se bornait à faire travailler son élève à l’étau, sans chercher à lui donner aucune des connaissances théoriques indispensables à l’exercice de sa profession. La mère du jeune apprenti a attaqué le patron infidèle au mandat qu'il avait accepté, et l’a ait condamner à une indemnité.
- Éclairage Électrique
- On ne se décide point encore cette année à éclairer la Bibliothèque nationale à la lumière électrique.
- x Nous venons de visiter une célébré école, l’Ecole normale supérieure, dont on vient de refaire les appareils d'éclairage au gaz; or, cet éclairage est absolument défectueux.
- Les salles d’étude de nos futurs professeurs sont éclairées par deux becs de gaz situés à plus d'un mètre cinquante
- des tables de travail. Ce sont là des conditions déplorables pour la bonne hygiène de la vue. Nous souhaitons aux normaliens l’introduction* de la lumière électrique à l'école de la rue d’Ulm ; c’est là un progrès nécessaire sur lequel nous appelons l’attention de l'administration. On aurait moins de professeurs à lunettes, c'est-à-dire plus de professeurs avec de bons yeux, _________
- Télégraphie et Téléphonie
- L'usage du téléphone se répand certainement d'une façon très remarquable, mais la propagation de cet admirable instrument serait encore beaucoup plus rapide si un grand nombre de personnes ne se faisaient une idée très fausse de la manière dont il faut adresser la parole pour se faire comprendre du correspondant qui écoute à distance.
- La plupart des gens qui en font usage pour la première fois oublient que le téléphone ne transporte pas les vibrations mécaniques, mais les ondulations électriques auxquelles les vibrations mécaniques donnent naissance. Ils croient que l'on doit lui parler comme si l'on s'adressait à un sourd.
- Le téléphone est au contraire comparable à un individu qui aurait l'oreille d'une délicatesse infinie. Mais l'électricité, qui transmet si bien les moindres inflexions de la voix à des centaines de kilomètres, est impuissante à modifier une seule intonation déconcertante. Si l’on parle d’uné façon peu intelligible pour un interlocuteur en face duquel on se trouverait, on ne sera jamais compris par un correspondant téléphonique qui se trouve dans une condition bien moins favorable.
- En effet, le téléphone ne reproduit ni les gestes, ni le jeu de la physionomie, qui complète ce que l'expression articulée de la parole a souvent d'imparfait. L'administration a donc grandement raison de mettre ses agents à la disposition du public pour la transmission des messages téléphonés, de création récente.
- Nous avons déjà vu que sur la ligne internationale de Paris-Londres les défauts de prononciation tenant à l'imparfaite connaissance du français ou de l'anglais ont occasionné bien des méprises et des retards. Mais le prix élevé des communications engage les personnes qui en font usage à prendre leurs précautions en conséquence.
- Le public spécial des cabines téléphoniques internationales possède un degré d’intelligence et d'éducation- bien au-dessus de la moyenne que l’on peut attendre de celui qui se présente pour faire usage dés cabines ordinaires.
- Nous demanderons la permission d’ajouter que l'on s'expose à des méprises d'un autre ordre quand on veut juger du caractère et de la figure de.son correspondant d’après le son de la voix, et que dans la Jîirtation téléphonique on peut souvent se tromper.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Élfctrique. - Pans 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- ^ JL
- Journal universel d}Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris j
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII0 ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 28 NOVEMBRE 1891 No 48
- SOMMAIRE. —r- Etude sur un phénomène lumineux et calorifique produit par le courant électrique dans les liquides; E. Lagrange et P. Hoho. — Les lampes à arc; Gustave Richard. — Contrôleur automatique d’intensité; François Miron. — La navigation électrique de plaisance; Ch. Jacquin. — La lampe à arc système Brianne; M. Cheronnet. — La locomotion électrique; Henri de Graffigny.— Chronique et revue de la presse industrielle : Cherche-faute Rathbone. — Manière dont la « Western Telegraph Company » s’est fait expédier les nouvelles des courses. — Application de l’électricité à l’art musical; — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du 20 novembre 1891). — Sur les relations entre le volume atomique et la ténacité, par M. Reginald A. Fessenden. — Sur la résistance magnétique, par M. A.-E. Kennely. — Variétés : Le paratonnerre de Saint-Omer en 1783. — Faits divers.
- ETUDE SUR UN PHÉNOMÈNE
- LUMINEUX ET CALORIFIQUE PRODUIT PAR LE COURANT ÉLECTRIQUE
- DANS LES LIQUIDES
- 1. Description sommaire du phénomène et historique.
- Depuis de longues années déjà les physiciens avaient constaté qu’une électrode plongée dans un électrolyte devient, dans certaines conditions, le siège de phénomènes lumineux et calorifiques particuliers.
- Si l’électrode négative est constituée par un fil de platine de faible diamètre, et l’électrolyte par de l’acide sulfurique dilué, on voit se produire dans certains cas, autour de cette électrode, lors du passage du courant électrique, une gaîne lumineuse, dont la couleur est plus ou moins violacée, et qui persiste tant que le fil n’est pas plongé au delà d’une certaine profondeur.
- Aussitôt que cette gaine se produit, l’intensité du courant diminue ; elle est beaucoup plus faible que celle que donnerait la loi d’Ohm appliquée en ne tenant compte que de la résistance de l’électrolyte, des électrodes et de la force électromotrice de la source d’électricité. Nous appellerons cette dernière intensité l’intensité normale.
- Lorsqu'on continue à enfoncer l’électrode néga-
- tive, la gaîne lumineuse disparaît brusquement, et en même temps un galvanomètre intercalé dans le circuit montre que l’intensité du courant reprend sa valeur normale. On en est d’ailleurs averti par le dégagement gazeux qui devient très abondant aux électrodes, alors qu’auparavant il était très faible.
- Dans des conditions analogues, le phénomène se produit à l'électrode positive lorsque celle-ci est constituée par un fil de faible diamètre.
- Tels sont les traits principaux du phénomène. Nous disons plus haut qu’il n’est pas nouveau; il semble en effet avoir été signalé pour la première fois en 1844, par MM. Fizeau et Foucault, à l’occasion d’une étude sur l’intensité de la lumière produite par l’arc électrique (B.
- Les physiciens Mackrell et Hare (2) les premiers l’étudièrent avec plus de soin, mais le travail publié par van der Willigen (1854) est de beaucoup plus important par le nombre des observations ; on y trouve notés un certain nombre de détails que présente le phénomène en question; le premier il a opéré avec plusieurs électrolytes différents et a montré la différence d’action aux électrodes positive et négative.
- (!) Annales de Chimie et de Physique, y série, t. XI, 1844 p. 383.
- (s) Archives d'Electricité. De la Rive, 1841, p. 575, et Hare, idem, p. 578.
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- M. Slouginoff (*) croit que le phénomène est dû à une série de décharges très nombreuses entre le liquide et l’électrode. M. Righi (* 2) a reproduit le phénomène d’une manière un peu différente.
- M. Colley (3) a étudié le spectre de la lumière produite et a montré qu’il présentait les raies de l’hydrogène, celles du métal dè l'électrode (Pt et Ag) et celles de l’élément positif de l'électrolyte (S04H2, NaCI, LiCl).
- M. Planté a signalé ce phénomène dans l’étude qu’il a faite des effets produits par les courants de haute tension dans les liquides, mais il ne l’a pas soumis à une étude approfondie.
- Tous ces travaux sont de pure observation. Enfin, en 1889, MM. Violle et Chassagnv (4) ont étudié le phénomène en tant qu’il s’agit de l’eau acidulée à l’acide sulfurique, et ils en ont précisé les conditions expérimentales. C’est le premier travail qui soit accompagné de données numériques.
- Dans l’étude que nous avons faite, nous avons cherché à préciser la marche du phénomène. Les observations que nous avons faites nous ont amené ensuite à en présenter une explication.
- II. Description de la marche du phénomène.
- Nous avons plongé dans un électrolyte formé d’acide sulfurique à 66° B., dilué au 1/10 (en volume), d’une part une électrode positive très large (l’électrode employée avait une surface immergée totale de 180 centimètres carrés) de manière à assurer entre celle-ci et l’électrolyte un contact suffisant. et d’autre part, comme électrode négative, un fil de cuivre de 1/4 de millimètre de diamètre à une profondeur de 1/2 millimètre sous le niveau.
- Nous avons mis ces électrodes en communication avec les pôles d’une batterie d’accumulateurs dont on pouvait varier le nombre d’éléments associés en tension; de plus, un commutateur permettait d’intercaler dans le circuit des résistances, de manière à faire varier progressivement la différence de potentiel entre les électrodes.
- (!) Journal de Physique, r° série, t. IX, 1880, p. 155.
- (2) Il nuovo Cimento, y série, t. I, p. 367, 1877.
- (J) Journal de Physique, 1" 'série* t. X, 1881, p. 419.
- (4) Séances de la Société française de Physique, 1889,
- p. 183.
- Un ampèremètre Ayrton et Perry, intercalé dans le circuit, et un voltmètre, des mêmes auteurs, nous permettaient de relever respectivement l’intensité du courant et la différence de potentiel entre deux points quelconques du circuit.
- Si dans ces conditions on commence par des courants dont la force électromotrice égale la force contre-électromotrice de décomposition de l’électrolyte, on constate successivement les phénomènes suivants, à mesure que l’on augmente la force électromotrice :
- i° Les phénomènes ordinaires de l’électrolyse ;
- 20 En augmentant la force électromotrice, il arrive un moment où l’on observe ce qui suit, ll. se produit à l’électrode négative un crépitement qui ressemble au bruit que produisent une série de gouttelettes d’eau tombant sur une surface métallique chaude. Le liquide semble bouillonner autour de cette électrode. En réalité, le liquide se creuse par intermittences sous cette électrode; à ces instants, le contact immédiat n’existe plus entre les deux; l’intensité du courant varie synchroniquement avec ces intermittences. On se trouve ici évidemment en présence d’un phénomène instable : nous appelons cette période, la période instable.
- Nous avons constaté que ces phénomènes se présentent de plus en plus nettement à mesure que la différence du potentiel entre l’électrode négative et un point du liquide distant de 5 millimètres de cette électrode se rapproche de lôvolts; en prenant un point plus éloigné du liquide, on n’observe d’ailleurs pas une variation sensible du potentiel;
- 30 On observe par intermittences la production de points lumineux entre l’électrode et le liquide. A la première apparition de ce phénomène, nous avons constaté que la différence de potentiel, prise comme nous l’avons dit, était de 16,08 volts. Le voltmètre dont nous nous sommes servis était du système Ayrton et Perry; chaque division correspondait à 5,36 volts; nous pouvions apprécier un quart de division, soit 1,345 volt. Nous avons noté exactement les lectures telles qu’elles nous étaient données dans ces conditions.
- L’intensité du courant est toujours variable;
- 40 A mesure que la différence de potentiel augmente, le nombre de ces points lumineux croît constamment, de manière à former finalement une gaîne lumineuse légèrement verdâtre. Sa
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- forme est celle d’un cylindre dont l’axe coïncide avec celui de l’électrode, et qui se raccorde au niveau du liquide par une surface convexe dont la forme rappelle celle du mercure dans laquelle on plonge un cylindre de verre.
- La production de cette gaîne est accompagnée d'un faible bruissement régulier. L’intensité du courant devient alors fixe et très faible, ainsi que le dégagement de gaz.
- Si l’on plonge l’électrode plus profondément, on retrouve le phénomène décrit sous le numéro 3. A une plus grande immersion, le bouillonnement que nous avons signalé dans le numéro 2 persiste seul, et finalement, en enfonçant encore l’électrode, on reproduit llélectrolyse ordinaire 1.
- A mesure que la force électromotrice s’élève, le phénomène lumineux devient plus net et peut se produire sur une plus grande longueur avant de passer au bouillonnement et au phénomène normal. Comme la gaîne lumineuse se forme par gradation insensible, il était impossible de dire à quelle différence de potentiel précise la formation d’une gaîne proprement dite avait lieu. Nous avons donc simplement noté la première apparition des points lumineux comme il est dit au numéro 3.
- Nous venons de dire comment le phénomène se passe dans l’acide sulfurique dilué au dixième (en volume) avec une électrode négative en cuivre. MM. Fizeau et Foucault avaient constaté le phénomène dans l’acide sulfurique dilué, avec une électrode en Pt; Mackrell, Violle et Chassagny également; Grove, dans l’eau distillée avec électrode en Pt; van der Willigen, dans une solution de NaCl, de KC1, de AgCl, de AuCl3 et de PtCl4 avec électrode en Pt; Hare, dans une solution de CaCl2 avec électrode en Pt et avec électrode en Fe ; Slouginoff dans le HCl, avec électrode en Pt, et Colley dans une solution de S04H2, de NaCl, et de LiCl, avec électrode en Pt et avec électrode en Ag; Mascart dans l’acide phosphorique avec électrode en Pt.
- Nous avons constaté le phénomène avec des électrodes de Pt, de Cu, de Zn, de Sn, de Fe, d’acier, de carbone, de diamètres différents, et en employant comme électrolyte de l’acide sulfurique à 66° B., et à des degrés de dilution variables jusqu’à 1/200, et enfin une solution de chlorure de sodium. Nous avons observé que les données numériques, notamment que la différence de po-
- tentiel minima qui est nécessaire pour que le phénomène lumineux, tel que nous l’avons décrit au numéro 3 ci-dessus, se produise, varie avec la nature de l’électrolyte.
- C'est un point sur lequel nous reviendrons. Ce qui caractérise le plus nettement le phénomène qui nous occupe, c’est le fait que la production de la gaîne lumineuse entraîne avec elle la création d’une résistance anormale considérable, qui se trouve localisée dans cette gaîne. Telle est la cause de la diminution de l’intensité du courant, et nous avons du reste constaté que c’est en cet endroit que se fait la chute de potentiel presque totale du courant; nous mesurions en effet la différence de potentiel entre l’électrode et un point de l’électro-Jyte distant de 5 millimètres de celle-ci, alors que la distance entre les deux électrodes atteignait dans certaines expériences jusqu'à 29 centimètres. C’est donc dans la gaîne qu’est absorbée presque la totalité de l’énergie du courant. Une partie de celle-ci est absorbée, il est vrai, par la décomposition chimique, mais ce n’est qu’une faible partie du travail total; la décomposition de l’eau n’absorbe comme énergie par seconde qu’un nombre de joules représenté par 1,45 multiplié par le nombre d’ampères qüi représente l’intensité; le restant de l’énergie disparue est transformé en chaleur.
- Aussi n’est-il pas étonnant que très souvent l’électrode s’échauffe au point d’entrer en fusion plus ou moins rapidement, quelquefois en moins d’une seconde. Nous avons pu vérifier approximativement que l’énergie électrique absorbée à la gaîne se transforme presque entièrement en énergie calorifique, en mesurant le temps qu’il fallait pour faire entrer en fusion un fil de fer de diamètre et de longueur donnés; à cet effet, nous relevions l’intensité, la chute de potentiel et la durée de l’opération, ce qui permettait de calculer le travail électrique absorbé, et nous comparions celui-ci à la quantité de chaleur nécessaire pour produire la fusion. Le dégagement gazeux sur les deux électrodes est très faible et en rapport avec l’intensité du courant. Il augmente avec la surface immergée de l’électrode et devient alors visible, tandis que lorsque cette surface est petite, il est si faible qu’il paraît même complètement suspendu.
- Lorsqu’on examine attentivement la gaîne dans son état stable, on voit qu’elle est constituée par
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- une multitude de petites bulles mobiles étincelantes. La gaîne elle-même présente une coloration variable avec la nature de l’électrode et de l’électrolyte; lorsque l’électrode est en platine et plonge dans l’acide sulfurique, la couleur est violacée et rappelle celle des tubes de Geissler à hydrogène. M. Colley a examiné la lumière de cette gaîne au spectroscope et ÿ a trouvé le spectre de l’hydrogène et celui du Pt. Lorsqu’à une électrode Pt on substitue un fil de fer ou d’acier, la coloration devient bleue; avec le zinc elle est franchement bleue, verte avec le cuivre, et blanche et éclatante avec un crayon de charbon.
- Le chlorure de sodium employé comme électrolyte donne avec ces diverses électrodes une coloration jaune rougeâtre, due évidemment à la combustion du sodium et à sa transformation en hydrate. Lorsque cette expérience se continue pendant quelques minutes, on obtient même à la surface, autour de l’électrode, la flamme du sodium.
- Lorsque l’électrolyte est constitué par de l’acide sulfurique dilué, on constate pendant l'existence de la gaîne qu’à l’électrode négative il se dégage une faible quantité d’hydrogène et une quantité de vapeur d’eau beaucoup plus considérable, mélangée de vapeurs d’acide sulfurique, dont la proportion augmente avec le degré d’acidité.
- Lorsque l’acide est très concentré, on constate une production abondante de ces vapeurs d’acide sulfurique, même lorsqu’il n’y a pas de gaîne lumineuse; avant que celle ci se forme il se produit autour de l’électrode une gaîne opaque, qui est formée par ces vapeurs.
- Lorsqu’on emploie comme électrolyte l’acide sulfurique dilué, l’hydrogène mis en liberté, quoiqu’il soit en faible quantité, possède, grâce à la chaleur dégagée dans la gaîne, des propriétés réductrices très énergiques. Un fil métallique oxydé est réduit en quelques instants, lorsqu’on s’en sert comme électrode et pourvu que le phénomène soit stable. En même temps il se produit un arrachement de la matière superficielle de l’électrode, action qui favorise également à la mise à nu du métal.
- Lorsque l’électrode est enfoncée suffisamment £our produire l’action électrolytique ordinaire sans gaîne, on constate qu’elle se couvre d’une faible couche noire, qui est composée d’un hy-drure du métal constituant l’électrode.
- Par contre, si la gaîne existe, l’hydrure formé
- sur l’électrode en est arraché violemment, et si la gaîne a subsisté quelque temps, on retrouve dans le liquide une poussière noire, qui n’est autre chose que cet hydrure.
- La formation de celui-ci subsiste donc pendant l’électrolyse avec formation de la gaîne, mais il est détaché de l’électrode.
- Lorsque l’électrode a été ainsi noircie d’abord par l’action électrolytique ordinaire pendant quelque temps et qu’on veut rétablir la gaîne en l’enfonçant moins profondément, on constate que cette couche d’hydrure contrarie la formation de la gaîne précisément de la même manière que le font tous les corps mauvais conducteurs; là gaîne commence à se former à la pointe du fil et remonte lentement jusqu’à la surface à mesure que l’hydrure s’en trouve détaché.
- Il résulte des observations que nous avons faites et de leur analyse exposée précédemment que l’étendue de la surface de contact de l’électrode joue le rôle prépondérant dans le phénomène de la production de la gaîne. Nous donnerons plus loin quelques données numériques à ce sujet. L’expérience suivante appuie encore cette manière de voir.
- Si l’on approche, à l’intérieur du liquide, de l’électrode négative qui présente une gaîne, un fil conducteur nu quelconque, qui n’est pas en communication extérieure avec la source d’électricité, une décharge électrique lumineuse continue, semblable à un arc, se produit entre l’électrode et le fil dans le liquide. Cet arc se produit plus facilement lorsque le second conducteur possède une surface de contact relativement grande par rapport à celle de l’électrode.
- Pendant l’existence de cet arc, le second conducteur devient également lumineux, si sa surface de contact n’est pas trop grande ; lorsque celle-ci a une certaine étendue, l’arc se forme plus nettement, mais les conducteurs ne présentent aucune gaîne lumineuse.
- Ce phénomène est évidemment dû au fait que le courant électrique, pour passer dé l’électrode négative à l’électrode positive, se divise sur les chemins qu’il peut suivre en raison de la conductibilité de ceux-ci. 11 passe ici en partie par la surface de contact que présente le second conducteur avec le liquide.
- 11 est évident que si le second conducteur reste en contact immédiat avec l’électrode, il forme
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- corps avec celle-ci et présente les phénomènes que nous avons décrits précédemment.
- (A suivre.)
- E. Lagrange. P. Hoho.
- LES LAMPES A ARC (»)
- On sait que l'un des moyens de prolonger la durée des charbons des lampes à arc consiste à les cuivrer par un dépôt galvanique. M. Lacombe a récemment proposé de remplacer ce cuivrage
- Fig. i. — Garland (1891). Charbons armés.
- par un procédé consistant essentiellement à imbiber les charbons de phosphate d’ammoniaque ou d’acide phosphorique, en les plongeant pendant 5 ou 6 heures dans une dissolution de ces corps, par exemple dans un bain de 20 0/0 de phosphate d’ammoniaque dans 80 0/0 d’eau.
- 11 n’est pas nécessaire de recuire les charbons après leur saturation ; il suffit de les sécher de préférence à une basse température. La matière imprégnante remplit les pores du charbon, dont elle chasse l’air, et d’où elle ne se volatilise qu’à la température de l’air, en empêchant le charbon de brûler inutilement aux environs de l’arc.
- M. Holmes fabrique sés charbons en moulant
- un mélange de plombagine en poudre, d’huile siccative et d'un peu de fibre de bois : 5 à 20 0/0; on obtiendrait ainsi, d'après M. Holmes, des charbons plus durables que les charbons ordinaires et donnant un excellent éclairage, surtout si on les renforce par le cuivrage.
- M. Garland a récemment repris l'idée, déjà mise en œuvre par MM. Hazeltine et Seibold (*), de prolonger la durée des charbons en protégeant leurs pointes au moyen de garnitures réfractaires. Dans le dispositif de M. Garland, ces
- Fig. 2 et 3. — Lampe différentielle de Puyt. Vue par boufet coupe 1-2.
- garnitures sont (fig. 1) constituées par deux jeux de tasseaux R, en terre de briques, maintenus par des capsules métalliques sur les charbons, dont ils suivent les mouvements, et percés de canaux d’aérage. 11 est bien certain que ces garnitures augmentent l’ombre de l’arc, et il reste à prouver qu’elles diminuent véritablement l’usure des charbons en les empêchant, comme le croit M. Garland, de brûler inutilement aux environs de l’arc dont elles diffusent la chaleur.
- <*) La Lumière Electrique, 22 août 1891.
- (1) La umiere Electrique du 24 janvier 1891, p. 410.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On n’est pas encore fixé sur les avantages des charbons à arc de très grands diamètres : 25 à 30 millimètres. M. P. Warner (J) a été amené, à la suite d’un grand nombre d’expériences, à penser que l’on exagère souvent la «valeur de ces gros charbons et qu’un charbon de 15 millimètres, par exemple, peut fournir, avec la même dépense d’énergie électrique, très sensiblement la même
- Fig. 4 à 7. — Lampe différentielle de Lever (1891). Elé'
- lumière qu’un charbon de 25 millimètres, dont le prix par heure de lumière est plus élevé de 30 0/0 environ.
- M. Warner est aussi d’un avis défavorable à l’emploi des charbons doubles ou triples, constitués par l’accolement de plusieurs charbons de petit diamètre au moyen d’un ciment plus ou moins réfractaire; à poids de carbone égal, ils du-
- 1, vue par bout, plan X-X et détail du solénoïde A,
- rent moins que le charbon simple, et se désagrègent facilement.
- La lampe différentielle de M. de Puydt emploie trois électro-aimants : E, A, L (fig. 2 et 3).
- Le solénoïde dérivé E, en fil d’argentan fin, commande le contact K' K" par son armature intérieure fixe F et par l’armature mobile H, suspendue aux ressorts 11'. Les deux extrémités de l’enroulement du solénoïde E sont reliées à l’un des charbons, et le contact K est relié au charbon supérieur.
- (’) Different forms of carbons used in arc lighting. Convention de Montreal <189 il.
- L’électro-aimant à gros fil A, traversé par la totalité du courant, commande une armature C> pivdr tée en D, et qui porte le mouvement d’horlogerie B, mû par le poids du charbon supérieur.
- Le deuxième électro à fils fins L attire son armature M' M", pivotée en N, dès que l’arc s’allonge et que l’électro E, parcouru' par un courant trop énergique, ferme le contact K. Ce mouvement déclenche par O le mécanisme B, et permet aux charbons de se rapprocher.
- Le fonctionnement de cette lampe est, ceci posé, facile à suivre.
- A l’origine, les charbons étant au contact et le
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- mécanisme B enclenché en O, dès le passage du courant l'électro A sépare les charbons par rat-traction de son armature C ; puis, l’arc augmentant de longueur et de résistance, l’intensité du courant dérivé en E augmente jusqu’à ce que l’armature H vienne, en fermant en K le circuit de E, déclencher, comme nous l’avons vu, par O, le mécanisme B. La longueur normale de l’arc se règle en faisant varier, au moyen de la vis V, la tension du ressort 1 et la sensibilité du solénoïde E.
- Dans la lampe de Mme E. Lever les charbons ne sont pas au contact après l’interruption du courant; mais, dès que le courant passe, l’électro A (fig. 4 à 7) commence par fermer en L Kj, par l’abaissement du levier E, pivoté en B', le circuit sur la résistance H, sensiblemnt égale à celle de l'arc. Cet abaissement du levier E fait en même temps basculer le
- Fig. 8. — Lampe différentielle Turbayne (1891).
- frein G, de manière à laisser les charbons arriver au contact. Aussitôt ce contact réalisé, l’intensité du courant diminue en A et le ressort D écarte les charbons en relevant le levier E.
- Le solénoïde à fils fins A est monté en dérivation entre les bornes P et N de la lampe ; la course de son armature F, limitée par la butée R, est amortie par un dashpot à air, constitué au moyen d’une série de gorges F F (fig. 7). Cette armature actionne le charbon supérieur C par un frein d’arc-boutement G, oscillant librement entre la charnière fixe G2 et l’étrier Gt du levier régulateur E.
- Quant à la résistance H, elle est reliée d’une part à la borne M, et de l’autre, au travers de l’électro 1, au contact Klf lequel la relie à l’autre borne P dès que le levier E ferme son contact en L. C’est ce qui se produit, comme nous l’avons vu, au démarrage de la lampe; et c’est aussi ce qui a lieu quand il survient à la lampe un accident, comme une rupture du charbon, par exemple : l’électro A
- rappelle E sur Kt, et ce contact se maintient ensuite par l’attraction qu’exerce sur L l’armature fixe K de l’électro-aimant L La vis D2 permet de régler à volonté la tension du ressort D et la sensibilité de la lampe.
- La lampe différentielle de M. IV. A. Turbayne actionne aussi son charbon supérieur R par un frein à arc-boutement D (fig. 8), mais au moyen du balancier c et des deux solénoïdes A et B, l’un en série, l’autre en dérivation ; à l’origine, le balancier c est horizontal et le charbon R complètement lâché par le frein.
- Dès que le courant passe, A fait basculera dans la position indiquée figure 8, malgré le contre-
- n
- Fig. 11. — Lampe à charbons multiples de Siemens et Halske (1890).
- poids b’, et relève le frein D par son galet d2, de manière à séparer les charbons, après quoi l’arc se maintient, par le jeu bien connu des deux électros A et B, à une longueur réglée par la vis d3.
- Le frein de la lampe de M. C. Bellens est constitué par un rochet 31 (fig. 9 et 10) en prise avec un cliquet 33, et qui constitue la dernière roue d’un mouvement porté par l’armature 7 de l’électro en dérivation 6, pivotée en 8. Le courant passe de la borne 37 au charbon supérieur par le ruban de cuivre 20, enroulé sur le barillet à ressort du mouvement régulateur, puis du charbon inférieur à la borne 39. L’amorçage se fait par l’attraction de l'armature 7 qui, après avoir mis les charbons en contact, les écarte par le rappel de son ressort 10. Dès que l’arc s’allonge, l’intensité de courant augmente dans l’électro-aimant 6, et l’armature 7 s’abaisse en déclenchant la roue 31, de manière à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- permettre au charbon supérieur de descendre avec une vitesse amortie par l’inertie du train régulateur, dont le barillet, équilibrant à peine le porte-charbon, ne sert qu’à en faciliter le remontage. On arrive à régler très exactement cette lampe en modifiant la tension du ressort io par la vis il et l’écart du cliquet 33 à la roue 31 parla
- vis 36. Les écarts de l’arc sont limités par les vis de butée g g'.
- Les lampes à charbons multiples de la maison Siemens et Halshe, représentées par la figure 11, sont destinées à fonctionner sur des circuits de potentiels beaucoup plus élevés que celui d’un
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- Fig. 9 et 10. — Lampe Bellens (1891). Elévation et vue par bout.
- arc. Les charbons sont, dans chaque lampe, groupés en série de manière que le courant en traverse successivement les arcs, qui se divisent ainsi la tension trop élevée pour un seul.
- Afin d’éviter qu’une inégalité accidentelle une fois créée entre deux arcs d’une lampe ne s’y maintienne, ou même ne s’y accentue, on emploie le mécanisme de régularisation représenté par la figure 11. Dans ce dispositif, que le courant traverse dans la direction 1234, les charbons 1 et 4 sont fixés à une armature commune se rapprochant ou
- s’écartant des charbons inférieurs 2 et 3 de manière que la somme des arcs reste sensiblement invariable. Les charbons inférieurs 3 et 2 sont fixés à un balancier oscillant autour de S et commandé par les armatures At A2 de deux électros E! E2, montés respectivement en parallèle avec les arcs 1 2 et 3 4, Dès que l’arc 4 3, par exemple, augmente plus que l’arc 1 2, l’électro E2, en dérivation sur l’arc 4 3, attire A2 de manière à en rapprocher les charbons non seulement jusqu’à ce que les longueurs des arcs 1 2 et 3 4 soient rede-
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- venues égales, ainsi que les excitations des électros Ei E2, mais un peu au-delà, parce que la différence des attractions de E2 et de Et dépend non seulement de leur excitation, mais aussi de l'éloignement de leurs armatures. 11 en résulte, qu’à la fin de la descente de A2, c’est l’arc 1 2 qui sera
- devenu un peu plus long que l’arc 3 4, et que l’égalisation des arcs ne sera jamais absolue mais approximative seulement, entre des limites très étroites fixées par la sensibilité du mécanisme égalisateur, qui peut être très grande.
- La monture de la lanterne pour lampes à arc de
- Mil il i!
- Fig. 12 à 14. — Support de lampes Shepard (1890).
- M. Shepard est combinée (fig. 12 à 14) de façon à ce qu’on puisse facilement accéder au mécanisme de la lampe. A cet effet, ce mécanisme est monté, ainsi que l’abat-jour, sur un collier D, susceptible de tourner autour du tube A1? solidaire du support fixe A2 de la lanterne, et en entraînant avec lui, par l’encoche E', la douille F, qui supporte en E le globe de la lampe. Pour visiter la lampe, on dé-'
- clenche d’abord la goupille D' en la soulevant, puis on tourne la lampe entière dans la position de visite indiquée en pointillé sur la figure 12. Ceci fait, on déclenche le joint à bayonnette H', qui relie au tube intérieur Aj le tube extérieur G, sur lequel repose la douille F du globe. Comme ce tube est fendu, ainsi que F, de coulisses G'et F, en cette position au droit de G2, il s’ensuit que la
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- douille F et le tube G peuvent alors descendre sur A' le long du bras G2, de manière à séparer le globe du reste de la lampe comme en figure 12 et à en mettre le mécanisme à découvert. Le remontage de la lampe s’opère en effectuant les opérations inverses après avoir ramené la coulisse de la douille F dans le prolongement de celle de G.
- Gustave Richard.
- CONTROLEUR AUTOMATIQUE D’INTENSITÉ
- Dans son étude sur l’électricité à l’Exposition du Travail, M. de Fonvielle a signalé le contrôleur automatique de débit de M. Maxime Laille, qui vient d’être honoré d’une médaille d’argent. C’est un appareil destiné à mettre automatiquement hors circuit lampes ou'moteurs aussitôt que l’intensité du courant qui les traverse dépasse de 3 0/0 sa valeur normale, et à les remettre automatiquement en circuit lorsque l’intensité a repris sa valeur normale. Comme application particulière, signalons son emploi dans les distributions à la lampe-heure ou à forfait dans les cas où l’abonné possède plusieurs groupes de lampes qui ne doivent brûler que successivement; il s’oppose à la fraude de la part de l’abonné.
- Dans les distributions à forfait ou à la lampe-heure, il est très important de s’assurer que la consommation de l’abonné ne dépasse pas le maximum convenu, c’est-à-dire qu’il n’allume pas plus de lampes que le nombre'fixé par sa police d’abonnement.
- Avant l’emploi du contrôleur, on déterminait généralement la valeur du forfait d’après la totalité des lampes installées chez l’abonné. Cette façon de procéder créait aux entreprises d’éclairage de nombreuses difficultés. Elle empêchait souvent des consommateurs désireux d’employer l’éclairage électrique de consentir des abonnements, parce que la nature de leurs occupations ou la disposition des locaux qu’ils occupent les oblige à éclairer successivement des points différents. Par suite, ils auraient eu besoin d’un nombre de lampes installées chez eux bien supérieur à la quantité dont ils eussent fait réellement usage.
- L’emploi du contrôleur remédie à ces inconvénients, en permettant d’installer chez les consommateurs autant de lampes qu’ils le désirent, sans
- cependant qu’ils puissent en allumer simultanément un nombre supérieur à celui fixé par leur police d’abonnement.
- Monté dans ce but sur plusieurs réseaux en province, il n’a donné lieu à aucune plainte de la part des abonnés.
- Cet appareil a la forme d’un cylindre de 14 centimètres de diamètre sur 8 centimètres de hauteur ; il est monté aux lieu et place d’un compteur ordinaire. Son fonctionnement s’explique par l’inspection des figures ci-dessous.
- La figure 1 donne un schéma servant à faciliter l’intelligence du principe sur lequel est basé l’appareil.
- au
- Fig. 1. — Contrôleur automatique. Schéma des circuits.
- La figure 2 est une vue de face; la figure 3 une coupe en plan ; la figure 4 une coupe transversale.
- La figure 5 montre le détail de la bascule du coupe-circuit sur là figure 1, schéma du système; A et B sont des fils de branchement, R une résistance représentant le circuit à contrôler, E un électro-aimant muni de trois enroulements, D une armature de l’électro-aimant en équilibre instable kt kz deux pointes fixées à cette armature, chacune pouvant alternativement plonger dans lés cuvettes C, C2 remplies de. mercure.
- Dans les conditions du schéma, le courant passe de B en A par l’intermédiaire de Ci, hu D,fu F! Rj. Si la résistance Rx du circuit vient à diminuer, comme entre A et B la différence de potentiel est constante, le courant augmente en F^ d’où accroissement de l’aimantation de l’électro-aimant E. L’armature D qui est en équilibre instable est attirée et, basculant sous son propre poids, sort la pointe Ki de la cuvette Ci et vient au contraire plonger la pointe K2 en C2. Dès lors
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- le courant, pour aller de B en A, doit passer par Q, R3> F3,/1, F, ; en outre, une dérivation est établie en D par C2 F2 (R2 A).
- L’addition de la résistance R3 dans le circuit a pour effet d’abaisser l’intensité générale bien au-dessous du régime normal. '
- L’enroulement de F3 est disposé de façon à aimanter le noyau E dans le même sens que Ft. Au contraire, l’enroulement de la dérivation F2 fait naître une aimantation de sens opposé et d’une valeur légèrement supérieure à celle résultant de Fi et F3, ce qui s’obtient en choisissant convena-
- Fig. 2. — Contrôleur automatique. Vue de face.
- blement la résistance R2 et en agissant sur le nombre des spires d’enroulement.
- Dans ces conditions, la pointe h2 est maintenue dans le godet C2 et l’enroulement F2 de résistance R2 est en circuit parallèle avec Kj, et tous deux se trouvent en série avec K3. Si la résistance de R! vient à augmenter, l’intensité générale dans Fi et F3 diminue, et d’autre part R2 n’ayant pas changé, tandis que Rt a augmenté, l’intensité croîtra légèrement dans R2.
- La diminution du courant dans F! F3 et son accroissement dans F2 auront pour effet d’augmenter en E l’aimantation dans le sens de F2, qui est déjà prédominante. Par suite, l’armature D sera de nouveau attirée, et si l’augmentation d’aimantation est suffisante, c’est-à-dire si la résistance Ri
- s’est assez accrue, l’équilibre de D sera rompu et le contact sera détruit en C2 et rétabli en Ci.
- Lorsque l’armature D est attirée à la plus courte distance des pôles P] et P2 de I’électro-aimant E et abandonnée à elle-même par suite de la désaimantation résultant de l’adjonction de la résistance R3, il est nécessaire que l’oscillation s’achève dans le même sens, au lieu que cette armature reprenne la même position. C’est pourquoi l’armature est munie d’un contrepoids mobile 1 tournant sur une pièce H solidaire de D.
- Pour le moindre déplacement de l’armature, le contrepoids 1 bascule sur la pièce H et transporte au-delà de la verticale le centre de gravité de l’en-
- Fig. 3. — Contrôleur automatique. Plan.
- semble et par suite termine le mouvement d’oscillation de l’armature.
- Le principe de l’appareil étant exposé, il est très facile de comprendre le dispositif adopté^ pour en réaliser l’application. Les figures 2, 3 et 4 portent les mêmes lettres que le schéma, et dès lors les explications précédemment données s'appliquent à l’appareil tel qu’il est construit.
- L'armature D est placée entre les deux pôles Pt, P2 de l’électro E. L’oscillation est faite autour de deux pointeaux pu p2.
- H est la chappe fixée à D ; elle porte le contrepoids 1 oscillant autour de l’axe O.
- vuv2, wu w2, Mj, M2, sont des vis de butée limitant les mouvements respectifs des pièces oscillantes. On peut, en agissant sur ces vis, régler et limiter les oscillations. Le contrepoids 1 porte un talon ou ergot T disposé spécialement pour lutter contre les vis Mt M2.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- Nous avons expliqué plus haut comment avait lieu l’oscillation de l’armature D par suite d’un changement de sens d’aimantation. 11 faut que l'aimantation de E ne soit pas suffisante pour maintenir l’armature horizontalement entre les deux pôles Pa, P2. A cet effet on constitue le noyau
- Fig. 4. — Contrôleur automatique. Coupe.
- de l’électro E avec de la fonte, de l’acier ou du fer ayant une grande inertie magnétique, de sorte que l’inversion de polarité qui doit se produire à cet instant s’effectue très lentement. Grâce à cette précaution et en raison de la vitesse acquise par l'armature pendant la première moitié de
- Fig. ç. — Détail de la bascule.
- sa course, ses déplacements successifs s’opèrent avec régularité. En outre, afin d’exiger le moindre effort possible pour le déplacement du contrepoids mobile 1, la forme de celui-ci a été déterminée pour que son centre de gravité soit au-dessus du talon ou ergot T autour duquel il pivote dès qu'il est arrivé au contact d'une des vis M2.
- Pour assurer le contact entre la masse de l’ap-
- pareil et l’armature mobile D, cette dernière porte une tige C qui plonge dans une troisième cuvette C3 contenant du mercure.
- L’appareil est tout entier monté sur un socle S en matière isolante. Un couvercle peut être placé sur l’ensemble du dispositif de manière à le garantir et à empêcher que son réglage ne puisse être dérangé.
- François Miron.
- LA NAVIGATION ÉLECTRIQUE
- DE PLAISANCE (*)
- Les accumulateurs, placés comme nous l’avons indiqué, sortent tous de la compagnie Electrical Power Storage, qui a le monopole des brevets Faure, Sellon, Vollckmar en Angleterre. Ces accumulateurs, plus connus sous l’abréviation d'E. P. S. se composent, comme on sait, de plaques de plomb dont les petits quadrillages sont remplis de matière active; ces plaques reposent à leur partie inférieure sur des pièces en ébonite portant des entailles et sont séparées de 4 à 5 millimètres les unes des autres par des bagues de caoutchouc. Comme d’ordinaire, le liquide est une solution d’eau acidulée, de densité 1,gavant la charge. Pour les canots électriques, on s’est d’abord servi du type T, destiné à la traction des tramways, et qui est caractérisé par le faible poids des plaques, qui n’ont que 3 millimètres d’épaisseur, et qui ont une capacité spécifique de 8,5 ampères-heure par kilogramme de plaqueâ. Les différentes plaques sont soudées à une mince lame de plomb. Les deux bornes sont formées par une tige en plomb, fondue avec la barre transversale et sur laquelle est serrée, au moyen d’un écrou en cuivre verni, une rondelle en alliage de plomb qui porte latéralement une férule en cuivre dans laquelle est soudé un conducteur isolé. Ce dernier établit les communications des accumulateurs entre eux. Le tout est renfermé dans ufie boîte en gutta, qui joint l’isolement à la légèreté. Ce sont des accumulateurs de ce type, dont les plaques sont rectangulaires, qui sont employés pour les bateaux de grandes dimensions, tels que
- (') La Lumière Electrique du 14 novembre 1891, p. 315.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- le Viscountess Bury, où la place ne fait pas défaut. Afin de gagner de l’espace>ona créé pour les bateaux plus petits, le type B, qui ne diffère du précédent qu’en ce que les plaques, et par conséquent la boîte, présentent la forme d’un trapèze rectangle (fig. 3, p. 321) de façon à s’adapter plus parfaitement au profil du bateau.
- Le Viscountess Bury porte 180 accumulateurs du type T 23, que l’on peut grouper soit en deux, soit en quatre séries parallèles, suivant que l’on marche à pleine vitesse ou à vitesse modérée. Les accumulateurs ont une capacité de 150 ampères-heure et pèsent 30 kilog, tout compris, ce qui donne une capacité de 5 ampères-heure par kilogramme de poids total. La capacité de la batterie est de 300 ampères-heure, son poids total de 3400 kilog. Chaque élément comprend 23 plaques, 12 négatives et 11 positives, mesurant 20 centimètres de large et 30 centimètres de haut. Nous avons vu qu’on déchargeait ces accumulateurs à 45 ampères; leur régime de charge est de 40 ampères, il faut donc à peu près quatre heures pour les charger lorsqu’ils sont déchargés complètement. Tous les autres bateaux plus petits sont pourvus d’accumulateurs du type B 15 comportant 15 plaques (dont 8 négatives et 7 positives) de 33 centimètres de haut, et dont la largeur est de 19 centimètres à la base et de 25 centimètres en haut. L’accumulateur entier avec sa boîte et son liquide pèse 23 kilog. et a une capacité de 120 ampères-heure. 11 est déchargé à un régime d’environ 28 ampères; la charge, qui s’effectue à 35 ampères, ne demande que trois heures et demie. Pour les deux petits bateaux de 9 mètres de long, la batterie se compose de 40 éléments.
- Les sept bateaux de 9,9 et 10,5 m. en contiennent 44 et les deux de 12 mètres en ont 50. Partout d’ailleurs, la batterie, qui pèse de 1000 à 1200 kilog., est séparée en deux moitiés, qui peuvent être couplées soit en parallèle, soit en tension.
- Le rendement des accumulateurs en ampères-heure est d’environ 80 0/0 de leur charge primitive.
- Rien n’est plus facile que de pourvoir les bateaux de l’éclairage électrique lorsqu’on le désire. 11 suffit de relier les lampes à incandescence à une portion de la batterie, 25 accumulateurs par exemple, lorsqu'on emploie la tension de 50 volts.
- Pour charger et recharger les accumulateurs’
- qui se trouvent dans les bateaux, la compagnie lmmisch a établi un certain nombre de stations de charge. Actuellement, il y a quatre stations établies dans des bâtiments sur la rive, à Hampton-Court, Cherstey, Oxford et Shillingsford. La station de Hampton-Court, qui est la plus rapprochée de Londres, est aussi celle qui a été érigée la première. C’est un petit chalet construit dans le style d’une maison privée, au milieu d’une île, et entouré d’un jardin, de façon à ne pas déparer le caractère agreste du paysage. C’est également pour cette raison que les fils qui partent de la station et se rendent au bord de l’eau ne sont pas placés sur .des poteaux aériens, mais serpentent simplement à la surface du gazon. Ces fils isolés et souples pénètrent ensuite dans les canots à charger, qui se rangent le long du rivage pendant cette opération, laquelle dure de trois à quatre heures. Elle s’effectue d’ordinaire le jour, mais pendant 'la semaine des régates d’Henley, qui sont très renommées, tous les bateaux sont occupés pendant plusieurs jours de suite sans discontinuer; il faut alors effectuer quelquefois la charge pendant la nuit.
- Le premier étage constitue le logement de l’ingénieur de la station. Au rez-de-chaussée se trouve une grande salle où sont placées les machines. Afin de simplifier l'installation, on n’a pas établi de chaudières à demeure. On emploie une machine demi-fixe qui produit, à une pression de 6 kilog. par centimètre carré, la vapeur nécessaire pour actionner deux petits moteurs horizontaux d’une puissance nominale de 20 chevaux, qui commandent chacun une dynamo pouvant produire un courant de 7oam-pères et une tension de 200 volts à la vitesse angulaire de 800 tours par minute. Ces dynamos, du système lmmisch, sont de modèles différents, mais toutes deux excitées en shunt.
- L’opération de charge s’effectue de la manière la plus simple; la batterie d'accumulateurs est reliée directement à la machine par le seul intermédiaire d’un ampèremètre et d’un coupe-circuit fusible. Il n’y a aucune résistance intercalée dans le circuit et permettant de faire varier à volonté le courant de charge. On se contente de régler à la main la valve d’admission de vapeur jusqu’à ce que la dynamo indique à l’ampèremètre l’intensité nécessaire au courant de charge, c’est-à-dire de 35 à 40 ampères. La tension de la dynamo, que l’on peut lire sur Un voltmètre, est donc variable
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- suivant le nombre d'accumulateurs de la batterie én charge. On peut charger ensemble deux batteries semblables de 50 éléments en les couplant en parallèle; mais on préfère généralement, lorsque le service n’est pas trop pressé, charger chaque batterie au moyen d’une dynamo séparée. La batterie de 180 éléments est couplée en deux séries parallèles pour la charge-.
- A côté de la salle des machines se trouve un local où les accumulateurs sont placés en réserve pendant l’hiver, car chaque année, après la saison d’été, les batteries sont sorties des bateaux, les accumulateurs vidés, les plaques nettoyées, celles endommagées remplacées, puis le tout mis au repos jusqu'au printemps suivant, où le bateau est équipé à nouveau. On trouve également dans
- cette salle un établi, un étau et divers agencements qui permettent d’effectuer toutes les réparations nécessitées par les différentes avaries qui peuvent survenir aux bateaux.
- Du reste les accumulateurs sont dans des conditions excellentes de conservation. Ils ne sont en usage que pendant à peu près la moitié de l’année; de plus ils lie sont soumis dans les bateaux à aucune des funestes trépidations qui détériorent rapidement les batteries employées dans la traction.
- Nous n’avons pas visité les trois autres stations situées plus en amont, mais elles sont très similaires à celles de Hampton-Court, si ce n’est que leur puissance est à peu près moitié moindre. Elles ne comportent qu’une machine de 20 che-
- Fig. 7. —Canot électrique Woodhouse et Rawson.
- vaux et une dynamo donnant 150 à 250 volts et 70 ampères.
- Outre les quatre stations permanentes, la société Immisch en a aménagé cinq autres flottantes, c'est-à-dire qui sont installées dans des bateaux mêmes, de façon à venir se placer dans tel point du fleuve que l’on désire, ce qui est d'une grande commodité. Trois de ces bateaux, dénommés Ampère, Watt et Ohm, portent même avec eux des appareils de propulsion, ce qui leur permet de se rendre très rapidement à un endroit donné pour une fourniture de courant pressée, comme cela arrive à l’époque des régates. Les deux autres stations flottantes ne peuvent se mouvoir elles-mêmes et doivent être remorquées par un autre bateau. Ce sont de grandes barques de 25 mètres de long, dans lesquelles se trouve une machine demi-fixe de 40 chevaux actionnant deux dynamos pouvant fournir 200 volts et 70 ampères, comme celles d’Hampton-Court. Comme ces bateaux restent amarrés pendant un certain temps au même endroit, un logement y est agencé pour
- que l’électricien puisse séjourner dans cette maison improvisée.
- Les stations avec propulsion individuelle sont plus petites; elles sont contenues dans un bateau de 15 mètres de long à fond arrondi au lieu d’être, plat; à l’arrière se trouve une hélice, qui est accouplée directement sur l’arbre d’un moteur électrique de 10 chevaux. A l’intérieur du bateau se trouve rassemblée la machinerie, comprenant une machine à vapeur fixe, verticale et légère, de 20 chevaux, qui actionne une dynamo de 250 volts et 70 ampères. 11 n’y a plus naturellement ici aucun bureau, car le bateau ne doit pas être trop lourd. Pour le déplacer, on actionne le moteur électrique directement par la dynamo tournant à une vitesse réduite. Arrivée à destination, la dynamo est enlevée du moteur et reliée à la batterie d’accumulateurs qu’elle doit charger.
- Nous allons passer aux bateaux électriques circulant sur la Tamise et équipés par la maison Woodhouse et Rawson. Ces bateaux, au nombre de 11 actuellement, ont été construits entièrement
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- parla maison elle-même, aux ateliers de Chiswick, près Kew. La plupart ont été vendus à des particuliers, quoique quatre ou cinq aient été réservés pour la location. Les principaux types mesurent 9? 10 1/2, 12 et 16 mètres.
- L’arrangement général est le même que pour les bateaux Immisch. Comme on peut le voir sur la figure 7, qui montre la coupe longitudinale et le plan d’un canot, ils ont à peu près la même forme. Les accumulateurs sont également placés sous les sièges, et pour les grands bateaux quelquefois sous le plancher de cale ou les plate-
- formes de bout; la boîte est toujours directement posée sur le plancher sans isolateurs de verre.
- Le moteur esc placé à l’arrière du bateau, et son axe est directement accouplé à l’arbre de l’hélice de propulsion. Les coussinets sont simplement en bronze, comme de coutume, sans présenter la disposition à billes. Le gouvernail est toujours situé à l’arrière, mais il est quelquefois manoeuvré de l’avant.
- Les commutateurs pour la mise en route et le réglage du moteur sont placés généralement à côté de la barre du gouvernail. On peut obtenir, comme précédemment, deux vitesses différentes,
- Fig. 8. — Moteur Woodhouse et Rawson.
- une vitesse maxima correspondant à tous les accumulateurs mis en série, et une autre, dite demi-vitesse, qui est obtenue en couplant les deux moitiés de la batterie en parallèle. Un rhéostat est introduit dans le circuit au moment de la mise en marche et de l’arrêt, car le moteur porte un enroulement inducteur en série avec l’induit. On change le sens du courant dans les inducteurs lorsque l’on veut changer le sens de la marche.
- Le schéma des connexions destinées à permettre ces différentes manœuvres est tout à fait semblable à celui que nous avons vu figure 5. Mais ici les trois commutateurs correspondant l’un à la mise en marche et à l’arrêt, l’autre au changement de direction et le troisième au changement de vitesse, au lieu de comporter trois leviers, se trouvent réunis en un appareil unique, dont la manœuve est beaucoup plus simple et plus rapide.
- Ce commutateur ressemble beaucoup au manipulateur du télégraphe Breguet. Une couronne en cuivre porte cinq encoches marquées : «arrêt, marche en avant à pleine et à demi-vitesse, marche en arrière à pleine et à demi-vitesse». Un levier articulé au centre par une genouillère peut être soulevé et en même temps déplacé autour de la couronne.
- En plaçant le levier dans l’encoche, les connexions se trouvent établies de manière à réaliser la combinaison indiquée. Comme l’encoche d’arrêt se trouve au milieu de celle de marche, pour mettre en route ou pour arrêter, on est forcé de faire tourner le levier d’un certain angle avant d’atteindre l'encoche cherchée, et c’est pendant cette rotation que se trouvent intercalées les résistances additionnelles de démarrage.
- Le moteur électrique est établi suivant le type vertical à circuit magnétique simple. Le bâti, venu
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- de fonte, comprend une plateforme de base, deux paliers et deux épaisses joues formant les branches de l’électro-aimant (voir fig. 8) et dont la partie inférieure et interne est creusée circulairement pour entourer le tambour d’armature. Entre ces deux pièces verticales on visse la bobine inductrice, dont le noyau de fer complète le circuit magnétique. Les balais, qui sont doubles, viennent frotter sur les deux côtés du collecteur, en s’appliquant normalement sur la surface de celui-ci.
- Les bateaux sont généralement construits en bois, mais cependant quelques-uns, comme le Myiome, sont en acier doux. La maison Woodhouse et Rawson, se basant sur l’adage universel, appli-
- cable aussi bien en Angleterre qu’en France, que les règlements sont faits pour ne pas être suivis, a eu la bonne idée de dépasser un peu les limites de vitesse assignées par les autorités navales de la Tamise.
- Tous les bateaux sont établis pour une vitesse supérieure à la valeur de 9,5 kilomètres par heure indiquée par l’administration maritime. La vitesse pratiquée est de 12 kilomètres environ pour les canots de neuf mètres de long et augmente avec la taille du bateau ; pour ceux de douze mètres de long, elle est de 14 kilomètres, ce qui est une fort belle allure pour une embarcation de plaisance. L’administration, voyant que celte vitesse accélérée, qui est très appréciée des amateurs, sur-
- Fig. 9. — Canot électrique de 9 mètres de longueur.
- tout dans les endroits où le courant est un peu fort, ne causait pas de dévastations réelles sur les rivages de la Tamise, n’a fait jusqu’ici aucune protestation contre cette dérogation aux prescriptions établies.
- Les bateaux les plus petits, tels que le Volt et YÉveline(f\g.<)), mesurant neuf mètres de long, ont un moteur de deux chevaux fonctionnant à pleine vitesse avec 60 volts et 20 ampères et tournant à 800 tours par minute ; ils ont 1,50 m. de large et 0,75 de profondeur, et peuvent transporter de 10 à 15 personnes. Les bateaux de 10,5 m., comme le Myiome (fig. 10), qui a 1,65 m.de large, 0,50 cm.de tirant d’eau, possèdent un moteur de troischevaux. Un moteur de cinq chevaux est placé, sur le Glow-worm(fig. 1 i),qui mesure 15mètres de long. 2,15 m. de large et 0,75 de tirant d’eau ; il peut contenir 40 personnes; il porte un projecteur électrique, croù son nom de ver luisant; c’est le plus grand bateau construit par la compagnie pour le service de la Tamise.
- Les accumulateurs sont tous du même type,
- possédant une capacité de 150 ampères-heure. Les moteurs prennent tous à peu près la même intensité de courant, 30 à 32 ampères environ à pleine vitesse, et 18 ampères à vitesse réduite, qu'il s'agisse d'un grand ou d'un petit bateau. Les canots peuvent donc marcher pendant environ cinq heures à pleine vitesse avant d’avoir besoin d’être chargés à nouveau. On voit que ces bateaux ont une durée de marche un peu plus courte que celle des canots lmmisch, mais leur vitesse étant supérieure, ils parcourent à peu près la même distance de 63 kilomètres avec une charge complète.
- Les accumulateurs sont absolument semblables à ceux des bateaux lmmisch. Ils sont de la série B, T ou E, de l’Electrical Power Storage C°, c’est-à-dire qu’ils sont soit rectangulaires, soit trapézoïdaux. Les plaques sont partout au nombre de dix-neuf, dix étant négatives et les neuf autres positives. Les plaques du type B ont les mêmes dimensions que celles indiquées plus haut pour le type B 15. L'accumulateur entier pèse 32 kilog.
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- Pour les types T et E, les plaques sont un peu plus grandes que précédemment ; elles ont 25 centimètres de large et 30 centimètres de haut. L'accumulateur pèsë en tout 30 kilog. environ.
- Les accumulateurs sont le plus souvent mis simplement dans un vase d’ébonite rectangulaire ou trapézoïdal; quelquefois, cette première boîte en ébonite est placée à l’intérieur d’une seconde boîte en bois portant un couvercle.
- Les éléments étant à peu près semblables, les batteries des différents bateaux varient surtout par le nombre d’accumulateurs, et nous retombons à peu près sur le même poids total que précédemment.
- Les bateaux de 9 mètres de long contiennent seulement 30 accumulateurs pesant ensemble 9200 kilog. ; les bateaux de 10,5 m. en ont 40 pesant en tout 1200 kilog. ; ceux de 12 à 15 mètres de long portent 60 à 66 éléments formant un poids total de 1900 kilog. environ.
- Pour assurer la charge des accumulateurs de ces bateaux, la compagnie Woodhouseet Rawsori possède quatre stations dont trois permanentes et une flottante qui permettent d’effectuer la même excursion de Kew à Oxford. Les trois stations permanentes de charge sont situées sur les bords de la rivière, à Kew-Bridge, Chertsey et Marlow;
- Fig. 10
- d’autres sont en installation à Windsor et à Abingdon. A Kew-Bridge la station se compose d’une machine à vapeur verticale à haute pression qui peut actionner deux petites dynamos. Une machine Elwell-Parker tétrapolaire portant 8 bobines inductrices et un tambour tournant à 1800 tours fournit 160 volts et 40 ampères. Une petite dynamo Siemens, type supérieur, ayant une vitesse angulaire de 1000 tours par minute et pouvant donner 120 volts et 40 ampères, est mise en marche seulement lorsqu’il est nécessaire de charger deux batteries en même temps. L'entretien et l’entrepôt des accumulateurs s’effectue dans une grande barque, la place faisant défaut dans les bâtiments.
- La station flottante est plus importante. Comme le montre la figure 12, c’est une grande barque de 24 mètres de long et 4,5 m. de large, qui ne se meut pas elle-même, mais que l’on peut re-
- morquer à l’aide d’un autre bateau. A l’intérieur se trouve une machine à vapeur horizontale demi-fixe de 30 chevaux nominaux qui porte une poulie-volant de chaque côté et peut actionner deux dynamos Elwell Parker, au moyen d’un arbre intermédiaire. Elle produit une pres-sion de 9 kilog. par cm2 et une vitesse angulaire de 120 tours par minute. La plus grande des dynamos est du type supérieur, avec induit enroulé en tambour, tournant à 1200 tours par minute et pouvant fournir 150volts et 50 ampères. La petite dynamo fait 1900 tours par minute et produit 130 volts et 40 ampères. Elle est tétrapolaire, du même type que celle de la station de Kew. Le tableau de distribution est dans une petite salle séparée. 11 comprend pour chaque dynamo un voltmètre intercalé aux bornes du circuit déchargé, un ampèremètre placé en série dans le circuit avec une lésistance de réglage, un coupe-circuit fusible et
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- un disjoncteurautomatique. A côté se trouve une autre chambre plus grande, où peut demeurer l'employé chargé de la surveillance des machines.
- Nous allons toucher maintenant à une question importante : celle du prix d’achat et des dépenses de fonctionnement.
- Des prix absolus nous ne voulons rien dire, ceci n’étant pas de notre ressort; nous voulons simplement, comme électricien, comparer le coût respectif des canots mus par l’électricité et de ceux mus par la vapeur. D’après les renseignements que nous a fournis la maison Woodhouse et Rawson, et qui ont des chances d’être impartiaux, puisque cette maison construit les deux
- sottes de bateaux, à l'heure actuelle un canot électrique coûte environ 15 0/0 plus cher que lé canot de mêmes dimensions et de mêmes conditions mû par la vapeur et marchant à la même vitesse. La vapeur semblerait ainsi avoir l’avantage, mais il faut se rappeler qu’un bateau électrique peut contenir au minimum 2^ 0/0 de plus qu’un bateau à vapeur de mêmes dimensions. Si donc nous comparons deux bateaux pouvant transporter le même nombre de personnes, ce qui est la base d’appréciation la plus rationnelle, nous trouvons qu’un canot électrique n’est pas plus cher qu’un canot à vapeur et l’emporte même de 6 à 7 0J0 sur son concurrent. En joignant à cet avantage pécuniaire toutes les supériorités de confort que nous avons énumérées, on comprendra faci-
- Fig. 11
- lement le développement considérable qu’a déjà pris et que continuera à prendre la navigation électrique de plaisance. Et ces avantages ne feront que s'accroître, car la vapeur est arrivée à un état presque parfait, tandis que l’électricité se perfectionne constamment à tous les points de vue. Le parallèle que nous avons fait s'applique, nous le répétons, à des vitesses de propulsion égales de part et d'autre ; sans cela, il n’aurait aucune valeur; mais nous devons ajouter que la proportion ne s’applique qu'aux vitesses employées dans la navigation de plaisance, et ne dépassant pas treize kilomètres à l’heure, Pour des vitesses supérieures, et pour les raisons que nous avons expliquées plus haut, la vapeur reprend l’avantage sur l’électricité, du moins dans l’état actuel de cette dernière science.
- Quant aux dépenses de fonctionnement d’un bateau électrique, il semble a priori qu'elles doivent être plus élevées que celles d’un bateau à
- vapeur, puisqu’au lieu de commander directement le moteur par une machine à vapeur, on a recours en outre aux deux transformations des accumulateurs et du moteur électrique, qui naturellement entraînent une perte d’énergie supplémentaire. On pourrait, il est vrai, faire remarquer qu'un bateau électrique a une contenance de 25 0/0 supérieure, mais cet avantage est juste compensé par le fait qu’actuellement, pour assurer une course de 60 kilomètres, la machinerie génératrice pèse 25 0/0 de plus avec l’électricité qu’avec la vapeur. Pourtant la différence de prix n'est pas si considérable qu’on pourrait le supposer, car avec de grandes machines fixes travaillant dans des stations permanentes, on arrive à produire l'énergie mécanique à bien meilleur marché que dans une machine située à bord même du bateau. La houille étant le seul combustible approprié à ce dernier genre de machine, cette considération devient très importante dans les pays où ce combustible est
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- très rare. En Espagne, par exemple, où le bois ne coûte presque rien, la propulsion électrique, malgré Sa double transformation, est beaucoup plus économique que la motion à vapeur. Dans tous les cas il est certain que pour de grands bateaux, à cause de l’économie de personnel résultant de la propulsion électrique, celle-ci n’est pas plus c uteuse que la propulsion à vapeur.
- Il- est un cas où la navigation électrique devient incontestablement plus avantageuse que la navigation à vapeur: c’est lorsqu’il est possible d’établir une station hydraulique pour actionner les dynamos génératrices du courant, car, dans ces conditions, l'énergie mécanique ne coûte rien par elle-même ; son prix de revient ne dépend que
- des frais d’exploitation de l’usine, qui sont très faibles. C’est l’occasion ou jamais de se servir de la force du courant, lorsque les machines mises ainsi en mouvement sont utilisées sur le bord même du cours d’eau. Aussi cette idée a-t-elle été mise en pratique cette année même sur un des lacs du comté de Lancastre en Angleterre. La compagnie lmmisch a acquis à bon compte une ancienne turbine système Gérard ayant fait tourner autrefois à Windmermere un moulin abandonné. Une machine dynamo a remplacé les meules, et l’on a amené au printemps sur le lac les quatre bateaux qui avaient fait le service de l’exposition d’Edimbourg l’année dernière, et qui ont nom Théo, Hilda, Flo et May.
- Ces bateaux, tous les quatre semblables, sont
- construits en acier; ils mesurent 12 mètres de long, 1,8 m. de large, et ont un tirant d'eau de 0,63 cm. Ils pèsent avec l’agencement électrique 3,5 tonnes, en dehors de l’eau. Ils peuvent contenir 50 passagers. L’agencement est le même que celui des bateaux de la Tamise. La batterie, qui a une capacité de 120 ampères-heure se compose de 50 accumulateurs du type B 15, décrit plus haut. Le moteur, qui pèse 155 kilog., peut développer une puissance mécanique de 5 chevaux. La vitesse normale de rotation est de 750 tours par minute, correspondant à une marche de 9,5 kilomètres par heure, et de 510 tours par minute pour la vitesse modérée de 7 kilomètres à l’heure. 11 prend à pleine vitesse 100 volts et 33 ampères, et à demi-vitesse 50 volts et 23 ampères. Le bateau peut donc marcher environ quatre heures à pleine vitesse sans être, rechargé, ce qui est suffisant pour le petit espace dans lequel il se meut 11 est certain qu’il serait possible d’établir
- dans beaucoup de rivières et de lacs une ilotille électrique dans des conditions fort avantageuses, en utilisant, comme à Windermere, les chutes ou le courant de l’eau.
- Il est question ep ce moment de faire une installation de bateaux électriques pour la saison prochaine dans le canal de Manchester.
- D’autres canots, également en construction maintenant par les sociétés lmmisch et Wood-house et Rawson, seront mis en marche l’été prochain sur la Tamise.
- * En présence du développement considérable des bateaux électriques de plaisance sur les cours d’eau anglais, d’autres nations ont suivi l’exemple.
- C’est ainsi que la Société lmmisch a fourni des bateaux électriques en Italie. Le sultan, qui ne se refuse aucun des conforts que peut lui apporter la civilisation occidentale, s’est fait construire un bateau électrique fort élégant. Le contingent
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- fourni par l'électricité est d’ailleurs assez respectable à la cour du monarque oriental, car il a acquis il y a quelques années une voiture mue à l’électricité, et ses palais sont éclairés à la lumière électrique depuis l’an dernier.
- Les journaux américains ont parlé il y a deux ans d’un bateau électrique mis à flot sur une des rivières des Etats-Unis. Mais aucune autre nouvelle de ce genre n’ayant paru dans les revues depuis, on peut supposer que la navigation électrique n’est?encore que peu développée en Amérique.
- C’est[à;un gouvernement autre que celui du
- Fig. 13. — Chaloupe
- accumulateurs de la chaloupe ne présentera pas la moindre difficulté, car elle sera faite pendant le jour avec la dynamo de l’éclairage. On pourra même se servir de la batterie lorsque la pinasse est suspendue au repos le long des sabords pour contribuer, en cas de nécessité, à l’éclairage, en même temps que la dynamo, ou encore pour actionner des pompes et autres engins à bord du navire.
- Le poids des accumulateurs étant réparti uniformément sur toute la surface du bateau, et le centre de gravité de l’ensemble se trouvant très bas, ces chaloupes possèdent une stabilité parfaite que l’on ne peut atteindre avec la vapeur. Le roulis s'y fait peu sentir et elles peuvent résister à une mer très agitée. De plus, l’hélice étant directement montée sur l'arbre du moteur, toute cette série de bielles et d’engrenages qui tend
- Royaume-Uni que l’on doit l’introduction d’une application nouvelle de la navigation électrique, celle des pinasses électriques, ou chaloupes destinées à faire sur mer la navigation côtière ou à y assurer les services auxiliaires des navires de fort tonnage. 11 est tout naturel que la marine espagnole ait songé à employer des chaloupes équipées à l’électricité, car ces embarcations présentent de nombreux avantages. 11 suffit de les abandonner à la mer pour qu’elles soient immédiatement prêtes à marcher, tout comme un canbt à rames. Maintenant que tous les vaisseaux fno-dernes sont éclairés à l’électricité, la charge: des
- mue par l’électricité.
- toujours à jouer lorsqu’elle est soumise à un gros temps est supprimée, et l’on obtient un mouvement de rotation doux et régulier.
- On a intérêt à augmenter ici la vitesse de la chaloupe, même aux dépens de la durée de marche, qui n’est généralement qu’accessoire.
- Les chaloupes électriques construites par là Société Immisch sont des bateaux de 12 mètres de long, 2,30 m. de large et 0,60 m. de tirant d’eau; on peut y adapter une cabine démontable en bois de teak. La vitesse atteinte est de 16,5 km. par heure. L’agencement général est semblable à celui des bateaux fluviaux, mais des précautions spéciales sont prises pour empêcher tout liquide de pénétrer dans les appareils électriques ou d’en sortir; le moteur est placé dans un compartiment parfaitement étanche, et les accumulateurs sont dans es boîtes en gutta très hautes.
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- Plusieurs chaloupes ont été livrées cette année au gouvernement russe pour servir au transport des soldats, et la marine russe a été si contente de ces premières expériences qu’elle a tout de suite commandé d’autres bateaux.
- La Société lmmisch construit maintenant la cinquième chaloupe équipée pour aller sur mer. Elle étudie également un modèle de chaloupe qui servira à l’embarquement et au débarquement des passagers des paquebots.
- La maison Woodhouse et Rawson a fourni une chaloupe électriqueau gouvernement britannique. Cette chaloupe, nommée Electric, (üg. i3)est en service depuis cet été dans les Docks de Chatham,une hâvre près de l’estuaire de la Tamise pour le transport des soldats. Elle mesure 11,55 m. de long 2,55 m. de large et 1,35 m. de profondeur, et possède deux petits mâts et voiles de fortune, afin d’utiliser l’action du vent lorsqu’il est propice. 40 à 50 soldats peuvent y prendre place et être transportés à une vitesse d’environ 8 nœuds, soit 15 kilomètres à l’heure.
- Le moteur est. de 7 chevaux, il consomme 30 ampères ; la batterie se compose de 72 accumulateurs du même type que pour les bateaux de rivière, c’est-à-dire avec [9plaques, et 150 ampères-heure de capacité. Le bateau peut marcher quatre heures sans s’arrêter.
- Une autre chaloupe de même dimensions le Rawson, a été également construite cette année; elle mesure 12 mètres de long et 2,40 m. de large. Elle peut atteindre 16 kilomètres à l’heure en absorbant 37 ampères. Le moteur qui est de 8 chevaux, marche à la tension de 160 volts, fournie par 80 accumulateurs semblables aux précédents, et fournissant par conséquent la même durée de marche.
- D’après ce qui précède, on peut se rendre compte de l’importance de la navigation électrique de plaisance en Angleterre, où elle constitue dès à présent, une branche de l’électricité fort importante et fort profitable. Nous ne voyons donc pas pour quelle raison, des entreprises analogues ne trouveraient pas sur nos rivières le même succès qu'elle ont rencontré au pays des brouillards. Espérons voir bientôt une élégante flottille électrique se jouer sur les flots de la Seine ou de la Marne, vieux rivages si poétiques, et don-
- ner une note nouvelle aux échos joyeux du canO' tage parisien.
- Ch. Jacquin.
- LA LAMPE A ARC
- SYSTÈME BRIANNE
- De tous les problèmes auxquels se sont appliqués les inventeurs, il en est peu qui aient reçu un aussi grand nombre de solutions que celui qui a trait aux régulateurs de lampes à arc.
- Par contre, on peut affirmer, sans crainte de se tromper, que parmi tant de solutions, il en est bien peu :.qùi: soient .à la fois simples et complètes. , ...
- Les données du problème sont en effet multiples. ; 1 i
- 11 s’agit d’abord deipro;duire l’allumage de l’arc, c’est-à-dire de rompre:lë; contact des charbons. Cette première opération demande à être conduite par un effort énergique, afin que les collages qui peuvent se produire quand les pointes de charbons, portées à une haute température, viennent fortuitement au contact, soient immédiatement détruits.
- 11 s’agit ensuite de conserver à l’arc une valeur éclairante constante.
- Pour atteindre ce résultat, il faut, au fur et à mesure de la combustion, rapprocher les charbons. Ce rapprochement doit suivre les variations les plus minimes de l’usure, et, par conséquent, se produire par mouvements presque insensibles. Mais cette condition, qui est indispensable, n’est pas, comme on le croit communément, la seule que réclame un bon réglage. Ceci supposerait une homogénéité de matière et une constance de courant qui ne se rencontrent pas dans la pratique. H faut que le mécanisme de l’appareil, non seulement assure le rapprochement progressif et lent des charbons, mais puisse encore, quand les circonstances le demandent, produire leur écartement ; par exemple, quand un champignonnage prend naissance ou que, pour une cause extérieure l’intensité du courant tend à augmenter dans l’appareil.
- Bien peu de lampes sont en mesure de répondre sans complications à tous les points de ce programme. Quant à celles qui seraient capables,
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- aussi bien sur courants alternatifs que sur courants continus, de réaliser dans les mêmes conditions de simplicité les desiderata exprimés, elles paraissentdevoirêtre plus rares encore.
- La lampe de M. L. Brianne fait, pensons-nous, une exception assez remarquable ; tout en ne mettant en oeuvre que les moyens les plus simples, elle semble satisfaire d’une manière parfaite à toutes les données que nous avons énumérées.
- Cet heureux résultatest dû à l’ingénieuse disposition des organes méca-niques et à l’élégante application d’une propriété biep connue de la matière : l’inertie.
- L’organe principal de la lampe est, en effet, un volant lesté, fort lourd. Ce volant, qui est solidaire d’un pignon P, en-grénant avec la crémaillère C du porter charbon supérieur, est muni lui-même, à sa périphérie d’une dentelure fine. Cette dentelure engrène avec un secteur denté R, dont le mouvement est directement commandé par le fer lamellé A d’un solénoïde à fin qui est placé en dérivation sur les bornes de la lampe.
- Comme on peut le voir d’après la figure 2, le secteur denté est susceptible, dans son mouvement de rotation, de quitter le con. Fl’g- '• - tact du volant; ce dernier,
- ainsi dégagé, peut alors tourner librement et permettre la descente du porte-charbon supérieur.
- Notons incidemment que le volant et le pignon P ne sont liés ensemble que par l’intermé-
- diaire d'une lame à friction. Cette liaison élastique permet de manœuvrer à la main le porte-charbon mobile sans crainte de fausser les dentelures du mécanisme. Elle permet également au volant d’éteindre sa puissance vive, sans forcer l’une contre l’autre, les pointes des charbons.
- 11 est facile de saisir le fonctionnement de l’appareil.
- A l’état de repos, le fer A, sollicité par la pesanteur, occupe la position indiquée par un trait pointillé (fig. 2). 11 maintient ainsi les charbons écartés.
- Dès qu’on lance le courant, le solénoïde qui agit avec sa pleine puissance, attire le fer à fond. Le secteur denté met en marche le volarrt, puis l’abandonne. Le volant, devenu libre, continue à tourner sous l’action du poids du porte-charbon supérieur et les charbons viennent au contact.
- A ce moment le courant principal est établi et détermine, dans la dérivation de la bobine une diminution considérable.de courant. Le solénoïde perdant son action, laisse retomber brusquement le fer dont la chute a pour conséquence de produire un écartement énergique des charbons. L’effort développé sur la crémaillère est égal, par suite du rapport des bras du levier, à 17 fois environ le poids du fer, soit à plus de 1,5 kilog.
- L’arc une fois obtenu, les charbons commen-
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- cent à s’user. Le jeu ordinaire des variations de courant se produit, et le soléno'ide, qui acquiert une puissance croissante, aspire progressivement le fer.
- Cette action a déjà pour effet de rapprocher les charbons, mais ce n’est là qu’un commencement de réglage. Le mouvement continue en effet, et je secteur denté parvient, au bout d’un certain temps, à la position où sa dernière dent va échapper le volant. Cet échappement se produit et le volant abandonné à l’influence du poids du porte-charbon supérieur, se met à tourner.
- C’est alors qu’intervient la propriété mécanique dont nous avons parlé. Grâce, en effet, à son inertie considérable, le volant se met en marche d’une façon très lente, assez lente pour que le fer du solénoïde, ressentant le contre-coup du léger rapprochement des charbons, puisse redescendre, et enrayer le mouvement, avant que le volant ait tourné de plus d’une ou deux dents, c’est-à-dire avant que Jes charbons se soient rapprochés de plus de 1/20 de millimètre.
- Cette action remarquable se répète toutes les dix ou quinze secondes, avec une régularité absolue, sans qu’il soit possible à cette occasion de surprendre dans la lumière la moindre variation. Deux lampes placées au-dessus de bacs à décaper c’est-à-dire au milieu d’une atmosphère corrosive n’ont pas cessé, depuis plus d’un an, de fonctionner avec une précision complète. Le mécanisme de réglage qui est si délicat dans ses effets, est donc en lui-même absolument robuste et résistant.
- Si, pour une cause quelconque, le courant tendait à augmenter dans la lampe, le fer subissant de la part du solénolde aussitôt affaibli une action moins énergique, retomberait d’une certaine quantité, et par le jeu des organes de liaison, écarterait les charbons, dont la nouvelle distance viendrait remédier à l’accroissemenfe momentané du débit ou se trouverait ainsi appropriée au nouveau régime du courant.
- Dans le cas de la marche sur courants alternatifs, l’attraction de la bobine sur Je fer est plus faible; mais, grâce à l'action multiplicatrice des organes de liaison, elle se trouve encore assez énergique pour permettre à l’appareil de conserver, sous cette nouvelle alimentation, toutes les qualités de fonctionnement qu’il possède, sur les courants continus. La masse des pièces en mouvement, l’absence de gros fil, la disposition la-
- mellée des fers, sont évidemment ausssi autant de raisons qui contribuent à expliquer çette régularité de marche.
- L’appropriation de l’appareil à un courant alternatif de fréquence donné se fait simplement en choisissant pour enrouler la bobine un fil de diamètre déterminé.
- Des expériences prolongées et décisives ont été faites sur la lampe Brianne, notamment aux Grands magasins du Louvre ; on a pu, sur un circuit primitivement occupé par trois bougies Ja-blochkoff, mettre jusqu'à six régulateurs Brianne. C’est là un résultat appréciable, puisqu’il permet d’accroître considérablement la capacité lumineuse d’une installation alternative donnée, Nous devons citer encore les essais intéressants exécutés avec succès par la Société d’éclairage du Havre, l’« Énergie Électrique», qui distribue à ses abonnés, comme on le sait, des courants alternatifs transformés (matériel Ferranti).
- Ajoutons enfin que les détails de construction et d'appareillage dont l’intérêt théorique est secondaire, mais qui sont au point de vue pratique, des facteurs importants, sont bien étudiés et coricourrent à faire de l’appareij un ensemble robuste et précis.
- La lampe Brianne réalise en somme ces desiderata communs à tous les appareils mécaniques; la simplicité et la solidité des organes, jointes à la sensibilité et à la souplesse du fonctionnement. A ce titre, elle fait certainement honneur à son auteur et mérite l’attention des électriciens.
- , M. Cheronnet.
- LA LOCOMOTION ÉLECTRIQUE (»)
- La pile à acide chromique est actuellement le générateur primaire le plus capable de donner, sous un minimum de poids et de volume, l'énergie la plus grande. Dans ses expériences de navigation aérienne, M. le commandant Renard était parvenu à obtenir le cheval-heure sous un poids de 24 kilogrammes seulement, et les batteries qui (*)
- (*) La Lumière Electrique du 7 novembre 1891.
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- fournissaient la puissance motrice au ballon dirigeable la France pesait 40 kilogrammes par force de cheval mesurée sur l’arbre de couche, et leur durée de fonctionnement était de deux heures et demie, après quoi le liquide actif était épuisé.
- La formule de la solution employée était la suivante : d’une part une dissolution de 200 grammes d’acide chromique cristalisé dans un mélange d’acide chlorhydrique et d’eau marquant il° Baumé. Cés deux liquides étaient simplement réunis en volumes égaux pour constituer la solution active, pesant environ 180 B.
- Cette formule permet d’obtenir d’une pile un débit quintuple, comme intensité et comme
- Fig. 1. — Disposition de la pile et du moteur.
- capacité totale, de celui des piles utilisant le bichromate de potasse. D’une part, la suppression de la base alcaline et la substitution de l’acide chromique libre au bichromate augmente de 5 o 0/0 l’énergie de la pile, mais le remplacement de i’acide sulfurique par l’acide chlorhydrique présente également un avantage considérablé.
- Toutefois ce liquide a un très gros inconvénient dans la pratique ; l’acide chromique pur, n’ayant que peu ou pas d’applications, est très cher et son prix se maintient actuellement entre 6 et 8 francs le kilogramme. Le cheval-heure revient donc à 16 francs environ, ce qui est un peu excessif.
- Le liquide que nous avons expérimenté dans mos nouvelles piles permet de ramener cette dépense à des proportions plus raisonnables, sans nuire en rien au remarquable rendement de la pile. La durée de fonctionnement est même portée au double (5 heures de fonctionnementjau
- lieu de 2 heures 30) mais c'ëst au détriment de l’énergie développée par seconde et, de même que dans la pile Renard, il faut 16 litres à peu près de solution chromique pour fournir un cheval-heure, soit 270000 kilogrammètres.
- Au prix où se trouvent maintenant les produits desquels nous extrayons l’acide qui forme la base du liquide dont nous chargeons nos piles, le coût du kilogrammètre électrique est de 0,01611, soit 0,23 par litre de solution préparée. Le cheval-heure revient donc à 4 fr. 50, usure des zincs comprise, et non à 2 fr. 50 comme une faute d’im-
- Fig. 2. — Tricycle électrique.
- pression nous l’a fait dire dans notre précédent article.
- Les éléments de piles inventés par le savant officier de Meudon affectent une forme tubulaire, la hauteur étant de dix fois le diamètre, soit 40 centimètres pofir 4 centimètres de diamètre. L’électrode en charbon étant trop lourde et trop résistante, on lui a substitué un tube en argent platiné, très mince (un dixième de millimètre d’épaisseur), au centre duquel se trouve un crayon de zinc nu de 5 ou 6 millimètres de diamètre.
- Les électrodes en argent platiné ont le double défaut de coûter fort cher et de s’attaquer à la longue dans la dissolution chromique. Les tubes en charbon aggloméré présentent d’autres inconvénients, et, à la suite de minutieuses études, nous les avons remplacés par une couronne de
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- baguettes de charbon, semblables à celles dont oh se sert pour les arcs voltaïques. Ces baguettes, au nombre de 8 ou de 11, suivant le diamètre des éléments, sont réunies en quantité sur un cercle de cuivre perforé et doublé d’ébonite, et sont serties à leur partie inférieure et pour plus de solidité sur une plaque d’ébonite, percée d’un large trou au centre pour le passage du crayon de zinc (fig. 3).
- Cette disposition permet au liquide de circuler plus aisément entre les électrodes, dont la surface se trouve considérablement augmentée. De plus, ces baguettes mesurant 2 millimètres de diamètre seulement sont très légères et coûtent très bon marché.
- Après avoir essayé de plusieurs compositions de vases, nous avons donné la préférence à la tôle plombée, qui résiste parfaitement à l’action de l’acide sulfurique à chaud. Ces vases peuvent prendre toutes les formes que l’on désire et ils ne pèsent pas beaucoup plus, à grandeur égale, que les récipients de verre, qui sont toujours plus irréguliers de forme, quelle qu’ait été la perfection du moule employé, et sont forcément très fragiles.
- Nous nous sommes arrêtés pour la hauteur à 30 centimètres quel que soit le diamètre, en raison du degré de conductibilité de charbon.
- Les batteries dont était pourvu le véhicule expérimenté, se composaient de douze éléments réunis en tension. Toutes les électrodes (charbons et zincs) étaient solidement encastrées dans un couvercle en bois de noyer doublé d’une plaque d’ébonite sur laquelle était établi le groupage, et d’une feuille de tôle plombée sur la face inférieure.
- Les vases étaient renfermés dans une caisse en bois et passaient à travers une plaque découpée destinée à maintenir leur écartement.
- Leur diamètre intérieur était de 54 millimètres et leur contenance d’un demi-litre. Les électrodes y pénétraient facilement dans leur récipient respectif et le plongement était gradué en appuyant les tasseaux dont le couvercle était muni sur le rebord des dents d’une crémaillère en bois fixée aux côtés de la boîte (fig. 1 ).
- Comme le représente le dessin (fig. 2), la voiture électrique se composait d’un véritable tricycle dont la selle était remplacée par un coffre en bois blanc renfermant tout le mécanisme et le
- générateur à l’abri de la poussière et de la boue. Ce coffre mesurait 90 centimètres de large, 60 centimètres de long et 50 centimètres de haut; un siège rembourré analogue à celui des cochers de fiacre était placé sur le coffre et suspendu sur d'élastiques ressorts spiraux en acier. A l’avant, un tablier empêchait les éclaboussures de boue de rejaillir jusque sur les voyageurs.
- Le côté droit du coffre était occupé par les batteries de piles ; on pouvait en loger quatre, soit 48 éléments. Le côté gauche était réservé aux outils, aux provisions d’acide pour la route et aux menus bagages; le centre se trouvait rempli par le moteur et les engrenages de transmission.
- Fig. 3. — Pije à acide chromique. i vase en tôle plombée, 2 baguettes de charbon, 3 zinc, 4 plan de la pile, 5 détail de l’assemblage.
- Les roues motrices, mesurant 1 mètre de hauteur, développaient, par suite, 3,72 cm. par tour, et le rapport des engrenages était tel que la dynamo tournant à 2400 tours, les roues pouvaient accomplir 120 révolutions par minute. On eût pu atteindre ainsi une vitesse de marche de plus de 27 kilomètres à l’heure, à condition d’avoir de bonnes routes et dérouler constamment en palier, ce qui est rare.
- Au début de la mise en action des batteries, avec 36 éléments en tension, le courant était de 50 volts et 6 ampères mesurés au voltmètre et à l’ampèremètre.
- Après quatre heures de marche, la force développée était encore de 16 kilogrammètres.
- Nous avons dit que la voiture, en ordre de marche pesait 140 kilogrammes. On disposerait
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- donc d’un kllogrammètre d'énergie par 9 kilog, de poids à rouler.
- Grâce aux frottements des axes surbillesd’acier employés pour les machines vélocipédiques, la force à vaincre pour se mettre en vitesse est minime.. 11 est facile de se rendre compte qu’un vé-locipédiste sur son tricycle ou sur sa bicyclette déploie une force musculaire .égale à 7 kilogram-mètres par seconde environ, — plus dans les montées, moins le long des pentes descendantes, — il y dispose donc d’un kilogrammètre d’énergie pour 13 kilog. de poids à rouler (bicyclette 30 kilog., homme 70 kilog., total 90 kilog., qui divisés par 7 donnent. 13 kilog.)
- La voiture électrique dispose, par conséquent, d’un tiers de force motrice de plus qu’un véloci-pédiste ordinaire et peut aller un tiers plus vite, ce que l’expérience a démontré exact. En effet, un touriste vélocipédiste, produisant 7 kilog. par seconde parcourt de 14 à 16 kilomètres par heure et la voiture à piles 23 kilomètres dans le même temps.
- 11 est bien entendu qu’il n’est pas question ici des coureurs qui, développant plus de puissance motrice par unité de temps qu’un simple touriste, par suite d’un entraînement spécial, franchissent jusqu’à 28 kilomètres à l’heure sur routes, avec des machines de course très légères.
- En résumé, le véhicule électrique à piles peut rendre de sérieux services et présenter de notables avantages sur les voitures à moteurs à vapeur.ou à gazoline inventées dans ces derniers temps. C’est une transformation, ou mjeutf un perfectionnement, des «cycles» tant employés aujourd’hui, et, si l’on ne tient compte que des résultats obtenus au point de vue vitesse, ces voitures peuvent rivaliser avec les tricycles et quadricycles mécaniques, comme prix d’entretien de la force, seule partie intéressante de la question.
- Les piles primaires, qui étaient tombées dans la défaveur, après avoir été prônées et préconisées par d’enthousiastes inventeurs, peuvent, judicieusement employées, donner des résultats souvent précieux, et la preuve en est donnée par les nombreuses applications qui en sont encore constamment faites actuellement. Quant au remplacement du bichromate de potasse dans les piles par l’acide chromique, nous pensons que l’on peut trouver là sujet à son utilisation rationnelle, aussi bien pour l’éclairage intérieur des appartements que pour la
- locomotion urbaine et sur routes à l’aide de voitures légères, montées sur des boîtes à bittes, dont le coefficient de roulement est de beaucoup inférieur au coefficient de frottement,des meilleurs coussinets lisses. Quoi qu’il en soit, il demeure acquis que cette traction est non seulement possible, mais parfaitement pratique, et le jour où l’acide chromique sera à bas prix, il est certain que les voitures à piles pourront faire une sérieuse concurrence aux véhicules à moteurs de toute sorte qui sillonneront les boulevards de notre capitale et les routes de France au ving*-tième siècle, sans doute.
- Henri de Graffigny.
- ment d une ligne dont on cherche les fuites, on
- Fig. X
- fait passer un courant de haute tension par cette ligne et par la borne E, reliée au disque D, lequel attire alors l’aiguille B de l’aimant A d’àutant
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Cherche-fautes Rathbone (1890).
- Pour vérifier au moyen de cet appareil l’isole-
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- moins que les fuites sont plus importantes. On évalue approximativement là grandeur de ces fuites par l'angle dont il faut tourner la base C de l’appareil pour que D amène à son contact l’aiguille B : cet angle est indiqué par le quadrant F.
- G. R.
- Manière dont la « Western Tejegraph Company » s’est fait expédier les nouvelles des courses. (*)
- Les électriciens de New-York et le public en général se sont bien divertis ces jours derniers des divers essais que la Western Union Telegraph Company a fait pour se procurer des nouvelles des courses du Jockey Club de Brooklin.
- La Western Union Company voulût télégraphier ces nouvelles aux poolrooms dans toutes les directions. Le Jockey Club soutenait qu’il était le seul propriétaire de toutes les nouvelles que l’on pouvait obtenir sur ses champs de course et en conséquence il voulait que la compagnie le rémunérât. pour ces nouvelles et il demandait un prix très élevé. La Western Union Company accordait bien que les nouvelles avaient quelque valeur, mais elle estimait que ces renseignements ne valaient pas le prix qu’on en demandait. Les choses en étaient là lorsque les courses commencèrent, et l’on ne s’était toujours pas arrangé.
- Pour empêcher la compagnie télégraphique de recevoir des renseignements par des messages envoyés du champ de courses, le Jockey Club ne délivra de billets que sous la condition, pour les acheteurs, de s’engager à ne pas sortir pendant toute la durée des courses. C’était, à ce qu'il semblait, faire échec et mat à la Western Union Telegraph Company ; mais celle-ci ne se découragea pas.
- Des poteaux et des échafaudages s’établirent en dehors du champ de courses; aussitôt furent dressées des barrières, des écrans pour cacher la vue de la piste. Alors vinrent des femmes et des hommes sous divers déguisements, avec des pigeons voyageurs cachés sur eux pour être ensuite mis en liberté et porter des nouvelles aux opérateurs de la Western Union. On parla même de faire s’élever un ballon près du champ de courses, rnajs tous ces engins avaient été retenus
- (*) Western Electrician, de Chicago, 10 octobre 1891.
- par les entrepreneurs des courses. La compagnie des télégraphes semblait vaincue.
- On put croire un instant à un armistice entre les parties belligérantes; mais on découvrit bientôt que cette cessation des hostilités n’était qu’apparente et que la compagnie accomplissait ses desseins et envoyait des nouvelles. Il y avait une lacune dans la surveillance; quatre jours de suite la compagnie télégraphia des informations du champ de courses. Alors se produisit un incident qui révéla un artifice des plus ingénieux.
- Pendant la trêve on avait fait stationner sur la pelouse, près des écuries et immédiatement à côté de la place réservée aux parieurs, un équipage magnifique. La voiture contenait plusieurs personnes qui paraissaient parfaitement inoffensives ; deux hommes, deux dames, un petit garçon, un valet et le cocher. Le cocher restait toujours raide et gourmé sur son siège, pendant que l’un 'des deux autres hommes faisait la navette entre la voiture et le champ de courses.
- Les soupçons étaient éveillés, mais il était près que impossible de prouver que les personnes dé cette société fissent des signaux. Néanmoins on les fit Surveiller.
- A la fin la voiture s'ébranla et en quelques moments on découvrit le système dont elle faisait partie. La voiture n’était, à vrai dire, qu’un bureau de télégraphe de la Western Union. L’appareil était tout ce qu’il y a de plus nouveau. Inutile de dire qu’il différait matériellement beaucoup de celui dont on se sert pour télégraphier, avec l’ai-, phabet de Morse.
- Lfrcocher n’était que le support d’un instrument bien combiné qui consistait en un, chapeau percé contenant une lampe à incandescence. Au-dessous de son siège il y avait une pile, et, cachée dans la main d’un des occupants de la voiture, se trouvait une clé reliée à la pile et à la lampe. Tel était l’appareil transmetteur qui fonctionnait sur le champ de courses.
- L’appareil récepteur était naturellement en dehors de l’hippodrome. Sur le pignon d’un vieil hôtel situé à quelque distance, on avait élevé un échafaudage, au haut duquel on avait construit une petite cage recouverte de drap noir. Dans cette cage il y avait des hommes qui observaient, à l’aide d’une lunette les éclairs-signaux de la lampe du chapeau. On se servait de l’alphabet de Morse.
- On a publié bien des comptes rendus]sur île
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- fonctionnement de ce système unique, mais jusqu’à présent on n’a pas su grand’chose des détails. Pour pouvoir les donner aux lecteurs du Western Electrician, un représentant de cette publication a rendu visite à l’auteur de la combinaison et il a obtenu de lui les renseignements que nous allons donner.
- La lampe à incandescence était installée à l’intérieur et près du bord d’un chapeau haute forme que le cocher avait sur la tête. Un cône ménagé à l’intérieur du chapeau laissait passer les rayons lumineux. Ce système a été employé avec succès pendant quatre jours. A la fin, pour une raison ou pour une autre, on résolut de renoncer au cône allant de la lampe au trou et de se servir d’un chapeau ordinaire. La lampe était attachée au bord supérieur de la coiffe, et le trou était au haut du chapeau.
- La pile était renfermée dans une boîte ad hoc de 4 1/2 pouces sur 6 1/2 et5. Elle pesait 4 1/8 livres et contenait 12 éléments reliés de manière à donner une force électromotrice de 9,6 volts. Cette batterie est d’un type spécial, combinaison de pile primaire et d’accumulateur.
- Le contact remplaçant la clef Morse étàit disposé sous le talon de l'opérateur; en appuyant sur le talon, la lampe à incandescence s’allumait; il lui était ainsi facile de reproduire les signaux conventionnels.
- Quelquefois il envoyait les signaux de Morse par le moyen de cette disposition. Quelquefois il faisait glisser une fiche métallique du haut de son soulier, et, établissant une communication par l’intermédiaire de celui-ci, avec les plaques reposant sur le plancher, il télégraphiait au moyen d’un petit bouton qu’il tenait caché dans sa manche. Un ruban de caoutchouc, attaché au bouton, le tenait caché.
- Des fils métalliques fins, isolés, faisaient communiquer la lampe à la pile et aux plaques de contact. Ces fils, à l’endroit où ils passaient du chapeau par dessous le col du cocher, avaient une couleur chair brunie par le soleil, pour ne pas attirer l’attention.
- Ce système a fonctionné avec succès pendant quatre jours, ce qui suffit pour prouver qu’il était bien combiné.
- 11 est facile de se rendre compte de ce qui se passait. 11 suffit de se tracer un plan d’un champ de courses et de ses accessoires.
- La voiture était sur le bord extérieur de l’espace
- réservé aux attelages, les chevaux étant tournés du côté du champ de courses.
- L’hôtel était situé à environ 300 yards en arriére et, sur cet hôtel, s’élevait un grand échafaudage en bois. En haut de cet échafaudage, à une hauteur de soixante-quinze pieds environ, il y avait une espèce de cage qui avait à peu près trois pieds carrés et était entièrement enveloppée de drap noir, grâce auquel on ne pouvait, du dehors, rien voir de ce qui se passait à l’intérieur.
- Dans les côtés de la cage on avait pratiqué des trous à travers lesquels on pouvait braquer des longues vues sans danger d’être découvert par les personnes du champ de courses.
- Dans une chambre au-dessous, il y avait un opérateur avec un appareil de Morse.
- L’opérateur à la fente observait les points et les traits faits par le complice placé dans la voiture; une autre personne prenait le message et le portait à l’opérateur de la Western Union placé au-dessous. C'est ainsi que la nouvelle était télégraphiée à New-York.
- A gauche de l’hôtel, à une distance d’environ 500 yards, il y avait un poteau de cent pieds de haut, au sommet duquel se tenait, dans une niche, un homme avec des drapeaux de couleur. Celui-ci était chargé d’exécuter des signaux pour faire savoir au poste de la voiture si l’homme chargé de la lunette dans la tour pouvait voir la lampe.
- 11 était nécessaire, à peine est-il besoin de le dire, que le cocher mît le trou de son chapeau en ligne avec la lampe et le télescope. Le succès dépendait de cette condition.
- A strictement parler, il n’y avait pas d’éclair, du moins on n’aurait pu voir de lumière qu’en se plaçant entre la lampe et le télescope, ce qui était impossible.
- Le cocher observait les drapeaux et dirigeait la tête en conséquence.
- Un drapeau bleu voulait dire, par exemple, « très bien »; un drapeau noir, « pas de foyer»; un drapeau jaune, « répétez » ; un drapeau rouge, « arrêtez ».
- C’est un exemple de plus des nombreuses fraudes auxquelles l’électricité se prête malheureusement avec une trop grande docilité.
- C. B.
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- Applications de l’électricité à l’art musical.
- MM. E. Guerre et Martin, de Rouen, ont imaginé sous le nom générique de palsipbone électromagnétique toute une variété d’instruments, dont un spécimen, l’avertisseur chantant, a été présenté à l'Académie des Sciences, le 29 juin dernier. Le principe de cette nouvelle application de l’électricité réside tout entier dans l’entretien permanent ou périodique des vibrations de tout genre produites soit par des cordes, des diapasons, des lames, des plaques, etc., etc. L’entretien des vibrations dans tous les appareils de cette catégorie est obtenu par les attractions intermittentes et’ synchrones d’un électro-aimant
- agissant sur une corde ou un corps sonore, successivement attiré puis relâché, comme le marteau des sonneries ordinaires ou l’interrupteur des bobines de Ruhmkorff. Dans cet état, la corde métallique ou le corps sonore produit un son harmonieux dont l’intensité peut être indéfiniment conservée; et dans la pratique, les inventeurs, par un artifice qui caractérise à lui seul toute leur conception, sont parvenus à isoler le son musical dû aux vibrations/ du bruit désagréable engendré par l’interrupteur. A la suite de quelques expériences faites dans ces conditions dans les ateliers Pleyel, à Saint-Denis, sur les cordes d’un piano, M. Lyon a mis gracieusement à la disposition de MM. Guerre et Martin un
- piano scolaire sur lequel ils appliquent leur découverte.
- Le même système adapté au sonomètre permet d’étudier à loisir pendant leurs vibrations les nœuds et ventres des cordes, de mesurer leurs intervalles et de faire leurs harmoniques sans le secours de l’archet. C’est là une adaptation imprévue de l’électricité à l’art musical et à la science acoustique, à rapprocher de celle dont nous rapportions, il y a quelque temps, les développements dans les orgues électriques (*).
- Le premier des appareils de MM. Guerre et Martin, que nous représentons figure 1, est le diapason électro-musical. C’est un instrument appelé à rendre de grands services aux instrumentistes, et spécialement aux chefs d’orchestre, directeurs d’orphéons, sociétés chorales, etc., etc.
- (*) La Lumière Electrique des 9 et 16 mai 1891, n" 19 et 20.
- Non seulement, ce nouvel appareil donne un son très pur, rendu très retentissant par la boîte d’harmonie ; mais, il se produit instantanément et se maintient aussi longtemps qu’on le désire, c’est-à-dire tant que la pile reste en fonctionnement. Pour le produire, ainsi que pour l'arrêter, il suffit de tourner un bouton de vis ou un petit commutateur. L’électro-aimant y est établi horizontalement vis à vis de l’une des branches d'un diapason; l’autre branche vibre devant un contact de platine par lequel se fait l’introduction du courant; ce courant peut être fourni isolément par une batterie, ou plus pratiquement, comme l’ont fait les inventeurs, au moyen d’une pile sèche dont les éléments sont renfermés, ainsi que le montre notre gravure, dans une boîte servant de socle à l’instrument. Ce dispositif constitue, somme toute, un appareil parfaitement transportable et dont la simplicité favorisera l’emploi.
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- Le second système, des mêmes inventeurs, qüe nous représentons figure 2, c’est Y avertisseur chantant.
- Le procédé que nous venons d’exposer ayant donné des résultats surprenants dans cette catégorie d’instruments, MM. Guerre et Martin, ont cherché à l'appliquer à d’autres appareils musicaux et acoustiques; c’est ainsi qu’ils ont été amenés à l’adapter aux timbres d’appel qui, de ce fait, sont appelés à remplacer les diverses sonneries en usagé chez toutes les personnes, et le nombre en est de plus en plus grand, qui trouvent les sensations harmonieuses infiniment plus agréables que le bruit. Le fonctionnement est à peu près aussi simple que dans le précédent appareil; au-dessous du timbre d’acier fixé sur une plaque de métal se trouve l’élcctro-aimant; sur le rebord intérieur on aperçoit le contact de platine et la petite lame de même métal fixée par l’ébonite et le ressort à une équerre de cuivre. La boîte recouvrant le timbre a pour propriété d’en renforcer le son. Aussitôt que le courant est lancé, l’électro-aimant fait vibrer le timbre; les interruptions successives du courant ont pour effet de porter rapidement l’amplitude des vibrations jusqu’à un certain maximum qui dépend de l’intensité du courant, delà masse du timbre, etc., etc.
- Le son (bourdon) ainsi obtenu, est agréable et non déchirant comme l’appel de la sonnerie à trembleur; de plus, il s’entend de très loin. La sûreté avec laquelle l’oreille la moins exercée reconnaît le son permet dans bien des cas d’éviter l’emploi des tableaux indicateurs, dont les inconvénients de pose et de fonctionnement sont bien connus.
- En résumé, les divers appareils imaginés sur le principe du palsiphone peuvent se multiplier d’ici peu de temps; sur les dispositifs déjà relatés, nous devons retenir que dans les instruments de cette variété, où les vibrations de tout genre sont entretenues électriquement, la stabilité du mouvement vibratoire permet d’en étudier facilement les lois, de déterminer les lignes nodales, etc., etc.; en particulier, cette idée très originale de MM. E. Guerre et Martin est susceptible de nombreuses applications; elle se prêterait même à la construction d’un instrument de musique; tous ces titres la recommandait à notre attention.
- C. C.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Séance du 20 novembre 1891
- Nous n’avons pas eu à rendre compte de la séance de rentrée de la Société de physique, dans laquelle aucune communication n’intéressait directement les électriciens ; par contre la seconde séance a été des mieux remplies,
- M. Bouty a continué ses études sur les propriétés diélectriques du mica et sur les condensateurs étalons employés dans la télégraphie ; sa communication se divise en deux parties.
- Dans la première, M, Bouty rappelle qu’il a démontré (*) que la charge que prend un condensateur Carpentier à armatures d’étain et à lames de mica est représentée en fonction du temps par la formule
- A -j- B tej
- quand le condensateur est resté fermé en court circuit pendant très longtemps avant l’opération; si on charge le condensateur pendant un temps indéfini, la décharge sera exactement l’inverse de la charge.
- La constante A est la charge fictive correspondant à une durée de charge nulle ; peut-on la représenter par une expression de la forme
- K S 4 ît e’
- S représentant la surface des armature et e l’épaisseur de la lame?
- Les lames employées ont été fournies par M. Carpentier; on a pris des échantillons provenant d'un même paquet ou de paquets différents; on a aussi employé une très belle lame qui ap-
- (l) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 186.
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- JOURNAL UNIVERSEL &ÊLEÔTRICITÉ
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- partenait depuis longtemps au Laboratoire. L’épaisseur était toujours inférieure à o,ot cm. et la
- S
- surface supérieure à 50 cm*, — étant donc toujours supérieure à 5000 ; il était donc inutile d'employer un anneau de garde ou de faire des corrections relatives aux bords. On argentait les lames par le procédé Martin ; on enlevait l’argent sur les bords avec de l’acide azotique, oh lavait plusieurs fois et on desséchait pendant quelque temps à 140°,
- Dans ces conditions, le mica présente une contante diélectrique parfaitement déterminée et égale à 8.
- Quant à l'influence de la température, on trouve qu’elle est extrêmement faible; l’approximation de toutes les mesures était de 1/50; on trouve qu’à ce degré de précision, la constante diélectrique est invariable, celte quantité semble bien être une constante du corps au même titre qu’un indice ou une densité.
- Jusqu’à 3000 les mesures ne présentent guère de difficulté; si on dépasse cette température, il se produit une action du métal sur le mica qui, en présence de l'air, donne probablement naissance à un silicate d’argent. On peut continuer l’expérience en recouvrant l'argent d’une épaisse couche de cuivre électrolytique; le cuivre s’oxyde seul, mais on ne peut pas dépasser 400e. Le résidu est loin d’obéir à une loi aussi simple que la constante diélectrique ; l’égalité des courants de charge et de décharge subsiste jusque Vers 2009, mais au delà cette égalité cesse; le condensateur fuit, il a donc acquis une conductibilité. Cette conductibilité est d’ailleurs superficielle, car on la fait disparaître en lavant les bords avec de l’alcool et desséchant à 1400.
- La valeur obtenue pour la constante diélectrique est trois fois plus grande que le carré de l’indice de réfraction ; la loi de Maxwell ne s'applique donc pas au mica. M. Bouty ne croit pas qu’on ait le droit de reprocher à cette conclusion de reposer sur une extrapolation trop étendue, les plus petites durées de charge réellement utilisées étant considérablement plus élevées que la période des vibrations lumineuses; si k peut varier avec le temps, il serait bien étonnant qu’il ne variât pas avec la température, tandis que le résidu obéit à une loi exponentielle.
- D’ailleurs, il n’en résulte pas qu’on doive rejeter la loi de Maxwell ; on peut facilement expli-
- quer le phénomène en admettant que le mica n’est pas un corps homogène comme les diélectriques liquides, tels que la benzine, mais qu’il est constitué par une série de couches alternativement isolantes et électrolytiques.
- La seconde partie de la communication, qui présente un grand intérêt pratique, a trait à la construction des microfarads. Le choix des armatures d’étain est défectueux, parce qu’on ne peut pas obtenir l’adhérence; il se produit toujours des soufflures et, quand on enlève la feuille métallique, on constate qu'elle n’adhérait à la lame de mica qu’en quelques points, par l’intermédiaire de petites globules de gomme laque. Les lames de mica étant très minces et leur constante diélectrique huit fois plus grande que celle de l’air, on conçoit qu’il suffise d’une très petite épaisseur d’air pour diminuer considérablement la capacité, , c’est en effet ce qu’on observe : la constante diélectrique apparente, mesurée à l’aide d’un condensateur à lames d’etain, varie entre 1,5 et 2,5. Cette valeur augmente d’ailleurs dans un rapport notable (près de 2) quand on soumet ce s condensateurs à une compression ; l’effet persiste en partie quand on a cessé d’appliquer la force; mais on n’arrive pas à obtenir la valeur normale 8 de la constante; les grains de gomme laque résistent à la compression ; or, s’il reste seulement de part et d’autre une couche d’air de 5 [a d’épaisseur, leur présence équivaut à une épaisseur de mica de 80 [a, ce qui diminue dans le rapport de 3 à 1 la constante diélectrique apparente d’une lame d’une épaisseur réelle de 40 [a.
- Les lames argentées ne sont pas sensibles à la compression; il est donc clair qu’on emploie beaucoup trop de mica dans la construction des microfarads; on augmente donc inutilement le poids de l’appareil, surtout si on remarque que l’étain, à surface égale, pèse plus lourd qüe la couche d’argent déposée. M. Bouty présente deux Condensateurs-étalons construits par M. Carpentier, l’un d’un demi-miçiofarad : c’est Une boîte plate, carrée, de 12 cm. de côté et de 1,5 cm. d’épaisseur ; le second est un microforad construit tout récemment et dont les dimensions sont encore plus restreintes. 11 termine en remarquant que, la valeur du résidu dépendant de chaque lame, on pourrait grouper les lames de façon que la charge prise par un condensateur pendant un temps donné, toujours le même, fût dans un rapport constant et connu avec la charge nominale.
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- M. Blondlot a entrepris la détermination expérimentale de la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques O).
- M. Hertz a donné le premier, pour valeur de cette vitesse, 300000 kilomètres par seconde; on ne peut plus aujourd’hui considérer ses expériences comme démonstratives : en effet, d’une part, l’oubli d’un facteur 2 dans le calcul de la période de son excitateur donne finalement une erreur d'un facteur y/2 dans la valeur de la vitesse (2); d’autre part, MM. Sarrazin et De la Rive ont montré que la longueur d’onde observée varie avec le résonateur qu’on emploie (* *). M. Lécher (4) a essayé de résoudre la question par une autre méthode dans le cas des fils, mais MM. Colin et Heerwagen (5) ont prouvé qu’en faisant varier les dimensions de l’appareil, on pouvait obtenir une longueur d’onde à peu prés arbitraire. La question reste donc complètement ouverte.
- Pour la résoudre, M. Blondlot a utilisé précisément ces phénomènes de résonance multiple qui semblaient s’opposer à toute mesure définie; n’est-ce pas par un procédé semblable que l’on fait servir à la mesure des chaleurs spécifiques, le refroidissement qui, dans la méthode des mélanges, n’est qu’une circonstance gênante?
- En 1838, Savart étudiait, à l’aide d’une série de résonateurs de dimensions variables, des bruits complexes tels que ceux de la mer, d’une voiture, d'une chute d’eau; il observait l’existence d’une série de nœuds et de ventres proprs à chaque résonateur; dans cet ensemble confus, un appareil déterminé choisissait un son particulier et se comportait comme s’il eût seul existé. C’est la même méthode qu’applique l’auteur ; celui-ci constitue un résonateur de période connue et il mesure’la longueur d’onde correspondante.
- Le résonateur de Hertz ne peut servir ici ; dans ce simple fil circulaire coupé en un point, on ne peut guère analyser l’effet résultant de la capacité et de la self-induction; M. Blondlot le compare à ces animaux inférieurs qui n’ont qu’un seul organe pour plusieurs fonctions très diverses; il rappelle également la vieille machine de Papin,
- (*) Un extrait de cette communication a été inséré dans xles Comptes rendus du 16 novembre dernier.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVII, p.634 et t. XLI, p. 460. (’) Ibid, t. XXXV, p. 335.
- (*) Ibid, t. XXXIX, p. 89.
- (6) Ibid, t. XLI, p. 461.
- dans laquelle le même vase est à la fois chaudière, corps de pompe et condenseur.
- La formule de Thomson nous donne la période d’oscillation d’un résonateur en fonction de sa résistance, de sa capacité et de sa self-induction. M. Lippmann (*) a montré que, dans le cas d’oscillations aussi rapides, les corps conducteurs se comportent comme des conducteurs parfaits et qu’on peut supposer leur résistance nulle; la formule de Thomson devient alors :
- T = 2 K VcT,
- C désignant la capacité et L le coefficient de self-induction.
- Cette formule suppose essentiellement que l’intensité du courant soit la même tout le long du
- Fig. I
- fil, c’est-à-dire qu’il ne se produise de charge statique qu’aux extrémités opposées; on réalisera ces conditions en reliant ces extrémités aux deux plateaux d’un condensateur; la capacité du fil deviendra alors négligeable; de plus, il faudra que la longueur du circuit soit petite vis-à-vis delà longueur d’onde. La figure 1 représente l’appareil employé : les armatures du condensateur sont des lames circulaires de 6 centimètres de diamètre qu’on maintient écartées par ,de petites lames de verre fixées avec de l’arcanson ; le circuit est rectangulaire. Le micromètre à étincelles est constitué par une boule b et une pointe r fixée à un ressort mobile sous l’action d’une vis.
- Quatre appareils de ce type ont été employés ; le tableau suivant donne les dimensions du rectangle, le diamètre du fil .et le coefficient de self-induction :
- d L
- I ...... 6,3c. 10,2 c. 1,84 mm. 246,5
- II ...... 10 20 » 518,2
- III ..... » » 3 460
- IV ..... 10 40 2,2 973,2
- (l) La Lumière Electrique, t. XXXIII, p. 396.]
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- On calculait ces coefficients au moyen de la formule de Neumann
- w/
- i i' ds ds' cos i
- en réalité le courant est ouvert, mais, comme il se ferme par le diélectrique, on faisait le calcul pour le cas d’un circuit rectangulaire sans interruption. Trois cas sont à distinguer pour l’application de la formule :
- i° Les deux éléments ds et ds' sont sur un même côté du rectangle; dans ce cas, on a appliqué la formule donnée par M. Poincaré (2); cette formule est établie pour des courants circulant dans la couche superficielle du conducteur, tels
- Fig. 2
- qu’ils se produisent dans ces expériences, comme l’ont démontré les recherches de M. Hertz;
- 2° Les deux éléments sont sur des côtés adjacents du rectangle, alors cos s est nul;
- 3° Les deux éléments sont sur des côtes parallèles ; il est inutile alors d’écrire que les courants sont purement superficiels ; on obtient des résultats sensiblement identiques en considérant les courants comme concentrés suivant l’axe des fils, et cela à cause de la faiblesse du diamètre relativement à la distance des côtés. La capacité a été déterminée par la méthode classique de Maxwell, qui ramène cette mesure à celle d’une résistance.
- Pour mesurer les longueurs d’onde, on a choisi les vibrations propagées par les fils rectilignes; MM. Sarrazin et De la Rive(2)ont en effet démontré que la vitesse le long des fils était la même que dans l’air libre. Les deux fils employés LLj, * (*)
- (') Electricité et Optique, t. Il, p. 156.
- (*) La Lumière Electrique, t. XL, p. 133,
- U L'u ont 30 mètres de longueur environ, ils sont distants de 3 centimètres; M. Blondlotles appelle fils de ligne. Le résonateur pendant l’expérience est soutenu dans un support de bois S (fig. 2); deux lames d’ébonite fixées à ce support présentent des échancrures ee dans lesquels on introduit les fils de ligne qui sont alors perpendiculaires au plan de la figure.
- Le rectangle RR' se trouve alors dans le plan des deux fils auxquels deux de ses côtés sont parallèles ainsi que l’indique la figure 3, qui est une projection horizontale, r (fig. 2) est la tête de la vis qui règle la position de la pointe du micromètre à étincelles; le fil dans la dispositon 2 passe très près des lames du condensateur, mais l’expérience prouve que cette modification ne change pas les résultats.
- Pour mesurer la longueur d’onde on déplace sur Jes fils de ligne un pont m n constitué par un simple fil rectiligne; quand le pont est très voisin du résonateur on voitau micromètre un flux continu
- L «]j m L,
- m
- L PI " LV
- Fig. 3
- d’étincelles ; les étincelles disparaissent quand on éloigne le pont d’une quantité convenable, cessent pendant quelque temps, puis reparaissent bientôt si le déplacement du pont continue; soient mn une position du pont, à égale distance de celles qui correspondent à l’extinction et à la réapparition des étincelles, a et p les points d’intersection des fils de ligne avec le plan de symétrie du résonateur, la somme des longueurs am-\-mn -\- n$ est égale à une demi-longueur d’onde. Les mesures se font dans l’obscurité par le procédé suivant :
- Un des expérimentateurs (M. Blondlot a été aidé par trois jeunes physiciens) observe les étincelles pendant qu’un autre déplace le pont; il tient à la main un bâton dont il frappe le sol de coups d’autant plus pressés que le flux d’étincelles est plus abondant.
- M. Blondlot a employé deux excitateurs; l’un est identique à celui de Hertz; il ne donne pas de détails sur l’autre avec lequel on a obtenu les mêmes résultats; ces deux appareils présentent ce détail caractéristique qu’ils possèdent des pièces mobiles dont le déplacement fait varier la pé-
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- riode; on peut ainsi arriver à faire vibrer le résonateur et l’excitateur à l’unisson. Ce fait présente une grande importance pralique; en effet, quand les deux périodes sont très différentes, on observe que l’extinction et la réapparition des étincelles ne sont pas des phénomènes symétriques; quand l’excitateur oscille trop lentement la position la plus éloignée du pont correspond à une disparition ou à une naissance brusque des étincelles; au contraire la position la plus avancée correspond à un phénomène beaucoup moins net et il est très difficile de la fixer; c’est le contraire qu’on observe quand l’excitateur vibre trop vite. Entre certaines limites on peut obtenir des phénomènes symétriques et il devient légitime de prendre la moyenne des positions extrêmes.
- Le tableau suivant contient les résultats de treize expériences; on en a fait plusieurs avec un même résonateur, en faisant varier sa capacité. On donne la longueur d’onde observee et la vitesse calculée d’après la formule
- ). = V T.
- Dans trois cas, après avoir mesuré une longueur d’onde, on a déplacé de nouveau le pont de façon à observer une seconde et même une troisième disparition desétincelles; les résultats d’une de ces expériences ont été perdus; ceux des deux autres sont incrits à droite du tableau.
- Longueurs Vitesses
- d'onde en kilomètres Longueurs
- en mètres par seconde d’oiule
- I .. 8,94 299 300
- 11,04 304 100 IOjQO
- m,58 301 400 11,90
- Il.... ... 13,32 300 800
- 16,20 298 700
- III... .. 18,30 300 7OO
- Il .... .. 18,32 293 400
- 22,68 288 300
- III... .. 25,72 2t)5 800
- Il .... .. 27,28 292 700
- IV.... •• 35,36 . 291 400
- Vitesses
- 30D 5OO 302 OOO
- La valeur moyenne des vitesses obtenues est
- 297 600 kilomètres par seconde.
- Ce nombre est très voisin du rapports des unités électromagnétiques et électrostatiques et de la vitesse de la lumière. Doit-on conclure de ce
- résultat à l’identité des ondes électromagnétiques et lumineuses ? M. Blondlot croit que la déduction serait aventurée : de ce qu’un cheval et une locomotive vont aussi vite, en résulte-t-il que le mécanisme de leur marche soit le même? Il faut donc être très réservé dans ses conclusions. Toutefois il est certain que ces résultats fournissent une démonstration, attendue jusqu'ici, de l’égalité de la vitesse de la lumière et de ce que Hertz a appelé « vitesse de propagation des ondes électromagnétiques » ; on ne saurait nier que cette concordance est un argument en faveur de la théorie électromagnétique.
- En terminant, M. Blondlot indique quelques phénomènes sur lesquels il ne s'est pas arrêté pour le moment, entre autres celui-ci : la longueur d’onde mesurée semble être absolument indépendante de ce qui se passe dans les fils de ligne en dehors du rectangle a {imn; par exemple on a pu interrompre un de ces fils en deçà de a et remplacer le court segment rectiligne supprimé par une boucle de plusieurs mètres de long sans modifier les résultats.
- De vifs applaudissements saluent les derniers mots du spirituel orateur dont les comparaisons pittoresques ont plus d’une fois déridé les auditeurs et leur ont permis de suivre sans fatigue des considérations aussi élevées.
- M. Cornu prend la parole et tire les conséquences qui lui semblent résulter de la communication de M. Blondlot ; îl pense qu’il ne reste plus rien de l’explication que Hertz avait donnée de ses expériences et qu’en particulier le dernier fait cité démontre qu’on a affaire à des phénomènes purement électrostatiques. Il félicile les savants qui ne se sont pas laissé emporter par l’enthousiasme au moment des premiers travaux de Hertz et-loue les expérimentateurs qui, comme M. Blondlot, ont cherché simplement à continuer l’étude d’un phénomène, sans doute très intéressant, mais dont l’interprétation primitive doit être rejetée.
- Malgré toutes les réserves qu’avaient faites M. Blondlot, ces conclusions n’ont pas semblé être la suite naturelle de ses recherches, et, tandis que le président lève la séance, des mouvements très divers se produisent, témoignant que toutes les personnes présentes ne partagent pas l’opinion de M. Cornu.
- C. R.
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- Sur les relations entre le volume atomique et la ténacité, par M. Reginald A. Fessenden (>)•
- Si l’on examine un tableau des ténacités des divers corps, on ne voit pas au premier abord de relation régulière entre elles.
- C’est du reste ce que l’on pouvait attendre, car, d’abord ces différentes substances ne sont pas rangées d’après un ordre méthodique et il serait difficile d’établir une relation entre les ténacités de deux substances aussi dissemblables que le bois et le fer, l’un élément simple, et l’autre composé organique des pluscomplexes; en second lieu,
- Fig. 1
- les matières employées ne sont pas à l’état pur; de plus, les essais ont été probablement faits sur des échantillons de diamètres différents, et les résultats ramenés ensuite à une même section, qui est en général d’un pouce carré. Dans ce cas, on voit que la comparaison est presque impossible : par exemple, le quartz sous la forme de fils très minces a une ténacité égale à celle du bon acier, si l’on ramène les résultats à la tension de rupture par pouce carré.
- 11 faut donc d’abord choisir les substances entre lesquelles on se propose de trouver une relation. Nous nous bornerons aux éléments simples, et même, comme on le verra, à une classe particulière de ces éléments.
- Prenons la courbe des éléments (fig. i) et en-roulons-la sur une pièce de bois à quatre faces,
- dont les côtés sont marqués respectivement N. S. E. W.
- Nous voyons que les éléments inscrits sur chacune des quatre faces ont des propriétés bien distinctes : les métaux étant inscrits sur les faces N et S, et les métalloïdes sur les faces E et W.
- Les métaux qui sont employés pour les usages ordinaires de l’industrie sont compris dans la colonne S; nous les appellerons les métaux usuels. Les métaux de la colonne N seront nommés métaux terreux.
- Les métalloïdes de la colonne W, nous les nommerons métalloïdes primaires, comme étant produits pour eux-mêmes, et ceux de la colonne E, métalloïdes secondaires, comme servant surtout à produire d’autres corps.
- Comme les seules données que l’on puisse obtenir sont celles qui se rapportent aux métaux usuels, nous nous bornerons à examiner ce £eul groupe. Ces métaux sont :
- Le fer, le cobalt, le nickel.
- Le ruthénium, le rhodium, le palladium.
- Le platine, l’osmium, l’iridium.
- Le sodium, le cuivre, l’argent, l’or.
- Le magnésium, le zinc, le cadmium, le mercure, l'aluminium, le gallium, l'indium, le thallium, le silicium, l’étain, le plomb.
- Si nous prenons les résultats obtenus touchant la ténacité de ces métaux, il faut leur appliquer trois genres de corrections :
- i° 11 faut employer des coefficients différents suivant l’observateur et donner plus de valeur aux résultats énoncés par des hommes très compétents qu’à ceux obtenus par des chercheurs qui le sont moins. 11 faut employer, en effet, judicieusement le calcul ; il est inutile d’appliquer des calculs à sept décimales à des matières chimiquement impures.
- 2° 11 faut aussi tenir compte des impuretés qui ont pu altérer le résultat.
- Si plusieurs résultats peuvent être obtenus sur un métal à différents degrés de pureté, on peut tracer une courbe indiquant les résultats probables pour le métal pur.
- Par exemple, si le fer contenant 0,5 de carbone a une résistance de 65 kilos par millimètre carré, et si le fer contenant 0,3 de carbone a une résistance de 50 kilos, on peut supposer que l’effort de rupture pour le fer pur est d’environ 40 kilos.
- (l) Elecirical IVorld du 22 août 1891.
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- 3° 11 faut tenir compte de la différence de section des échantillons soumis à l’expérience.
- En faisant ces restrictions, on obtient des résultats qui montrent clairement qu’il existe une relation entre les ténacités des divers métaux. Les résultats moyens se rapprochent sensiblement de ceux que M. Wertheim a obtenus, et qui ont été publiés dans un article de'M. C. Decharme ('). Ces résultats d’expériences faites avec le plus grand soin donnent pour des fils de i millimètre de diamètre les résistances suivantes :
- Métal Kilos
- Fer............................ 65
- Cuivre......................... 4'
- Platine........................ 35
- Argent......................... 29,6
- Or............................. 28,46
- Zinc........................... 15,77
- Étain............................ 3,4°
- Plomb............................ 2,36
- Si les atomes sont à l’état solide, à une distance un peu considérable les uns des autres, il n’est pas probable que leurs volumes aient quelque influence sur leur état physique, et il y a plusieurs raisons pour supposer que les atomes ne sont pas à l’état solide rapprochés les uns des autres, c’est-à-dire que la distance de deux atomes est petite par rapport à leurs diamètres. Une de ces raisons est la grande quantité de gaz qu’absorbe un métal paraissant solide, pour une petite augmentation de volume. Mais dans ce cas, il y a quelque raison de penser que les gaz sont à l’état liquide, et même à l’état solide. .
- Un argument beaucoup plus puissant est ce fait que deux substances solides peuvent se combiner pour former un composé ayant un volume moindre que chacune séparément.
- Par exemple, 39 parties de potassium, ayant un volume de 45 pouces cubes, se combinent avec 35,5 parties de chlore pour former K Cl, qui n’a qu’un volume de 37 pouces cubes. Au premier abord, cela semble prouver surabondamment que les atomes du potassium ne sont pas rapprochés les uns des autres, puisque ce corps se contracte de 20 0/0 quand on y ajoute un poids à peu près égal d'une autre substance.
- \
- Mais ici encore, en rapprochant les données, nous trouvons un résultat. Nous voyons que ce (*)
- phénomène n’a lieu que lorsqu’on combine des éléments ayant un volume considérable comme le sodium, le potassium, le rubidium, le calcium, qui ont pour volumes 23,5 ; 43 ; 56 et 70, à des substances ayant des volumes atomiques comparativement faibles, comme le chlore et l’oxygène; ce phénomène ressemble alors au mélange d’un boisseau de pois et d’un boisseau de billes de billard.
- Prenons un exemple particulier. Supposons que les atomes du potassium (volume atomique = 45,5) aient une position A (fig. 2).
- Leur énergie cinétique tend à les éloigner les uns des autres le plus possible; mais ils se touchent encore, puisqu'ils sont à l’état solide.
- 11 est facile de montrer que si l'on ajoute des atomes de chlore (volume atomique 17), ils se placeront dans les intervalles S S situés entre les
- Fig. 2
- atomes de potassium, et s’ils ont un volume moins de 17, leur attraction amènera les atomes du potassium dans la position B (fig. 2), et l’on voit que dans ce cas les atomes réunis de potassium et de chlore occupent moins de place que les atomes de potassium seuls.
- Le volume atomique du chlore à l’état liquide est 24. Mais les gaz permanents se dilatent très rapidement aux températures comprises entre le point normal d’ébullition et le point critique, bien que soumis à des pressions suffisantes-pour les maintenir liquides. Le volume de C O2, par exemple, augmente de 50 0/0 entre —' 20° et -j- 30° centigrades. 11 y a donc de grandes probabilités pour que le volume atomique du chlore soit, à l’état solide, moindre que 17, de sorte que la contraction de volume de K CI ne prouve pas que les atomes ne sont pas en contact.
- La force qui cause la ténacité ne paraît pas varier en raison directe du volume atomique, ou du rayon atomique. 11 est naturel de chercher si elle ne varie pas proportionnellement au carré du volume atomique.
- (*) La Lumière Electrique , t. XXXV, p. 37 •
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- Si la ténacité était occasionnée par une force variant en raison inverse du carré d.u volume atomique, la ténacité de deux fils de mêmes dimensions, de deux métaux différents ne varierait pas de la même façon. En effet, la ténacité varie de deux façons; d’abord en raison directe du nombre d’atomes de la section transversale du fil, c’est-à-dire du carré du rayon atomique, puis, en raison directe du carré des distances des centres de deux atomes voisins, c’est-à-dire encore du carré du rayon atomique. La résistance des fils varie alors comme la quatrième puissance du rayon atomi-
- que, ou bien comme la puissance | du volume
- atomique.
- La figure 3 représente une courbe dont les ordonnées sont les efforts de rupture, exprimés en kilos, et les abscisses les'volumes atomiques.
- La ligne pleine donne les valeurs trouvées par l’expérience, et la ligne pointillée donne les valeurs calculées d’après l’équation
- _____________________55OOOO
- nombre d’atomes par molécule x (volume atomique) W
- La figure 4 est une courbe du même genre, avec cette différence qu’elle indique la rigidité, au lieu de montrer les valeurs de la ténacité. Comme elle varie proportionnellement au nombre des atomes, au carré de leurs distances et au nombre d’atomes dans la longueur du fil, elle
- sera proportionnelle à la puissance -, c’est-à-dire
- au carré du volume atomique; l’équation de la rigidité est la suivante
- R =
- 28 000
- (volume atomique)2
- La ligne pleine indique encore les valeurs observées par M. Sutherland, et la ligne pointillée, les valeurs calculées.
- Le carré du volume atomique varie comme la sixième puissance du rayon, c’est-à-dire comme la sixième puissance de la distance qui sépare deux atomes. Ce résultat est surtout intéressant, si l’on rappelle les résultats auxquels Quinckeest arrivé, dans son ouvrage sur la tension capillaire. De même, l’équation de Van der Waàls pour la compression des gaz
- (p
- + 4 — b) = RT.
- X)2
- apparaît comme étant un cas particulier de l’action de cette force.
- Les faits exposés plus haut semblent mettre hors de doute qu’il s’exerce entre les atomes une force variant en raison inverse du carré des distances de leurs centres, et que cette force, que j'appellerai force équivalente des atomes, peut rendre compte des phénomènes de cohésion et de rigidité. En développant cette hypothèse, l’auteur a encore obtenu des formules pour les autres phénomènes physiques : l’expansion, le point de fusion et la conductibilité.
- En fait, cette hypothèse nous place par rapport à la prédiction des propriétés physiques de la matière dans la même situation où l’hypothèse de la force de pesanteur nous place pour la prédiction des mouvements des planètes. En effet, puisque nous connaissons le poids des atomes, leur énergie cinétique, leur vitesse, leursvolumes ,et leurs distances respectives, il n'est plus besoin que de la connaissance de la force qui les tient rassemblés pour faire de toutes les propriétés physiques de la matière des problèmes purement dynamiques.
- Il est évident que cette force ne peut être la pesanteur. En premier lieu, elle est beaucoup trop faible, comme il est facile de le calculer. En second lieu, elle ne varie pas proportionnellement au poids, mais au nombre des atomes, de sorte qu’on ne peut soutenir aucune théorie basée surles effets de la pesanteur sur les corps de différentes formes. Enfin, la sphère d’action d’un atome ne s’étend pas en dehors de son voisinage immédiat.
- Nous pouvons donner une idée de cette force de la façon suivante : Supposons que plusieurs bulles de savon de même' volume soient également électrisées et forcées de prendre un volume plus petit. Lorsqu’elles se contractent, le potentiel devient plus grand.
- Si nous supposons que deux petites boules, de rayon 1, soient placées l’une contre l’autre, pourvu que les deux potentiels soient de signe contraire, et que la distribution de l’électricité sur leurs surfaces ne soit pas modifiée, elles s’attireront l’une l’autre, et cette force d’attraction variera comme le carré de la distance de leurs centres, et une rangée formée de ces boules obéira aux mêmes lois que les tiges métalliques.
- L’attraction électrostatique peut parfaitement produire des effets de même ordre que ceux que nous observons. On peut regarder les deux
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- brisures d’un fil cassé comme les deux plateaux d’un condensateur. Pour obtenir la force attractive il nous faut connaître la distance des plateaux et la différence du potentiel. Dans une première approximation, nous pouvons considérer les charges des atomes commes réunies à leurs centres.
- Nous pouvons alors regarder le fil comme composé d’un grand nombre de disques très minces, contenant chacun une assise d’atomes. Nous pouvons considérer deux quelconques de ces disques comme les deux plateaux d’un condensateur, et leurs centres seront séparés par une distance égale au diamètre des atomes.
- Nous savons que le diamètre des atomes est approximativement compris entre —? et ^ centimètre.
- Volumes atomiques
- Fig. 3
- Prenons un métal d’un volume atomique faible, l’argent, par exemple, (volume atomique 10). Comme c’est un des plus petits atomes, nous donnerons à son diamètre i/io8 centimètre.
- Comme le diamètre atomique varie entre 2 et 3, et comme, d'après la théorie énoncée plus haut, le potentiel varie avec lui, comme, de plus,la plus grande force électrornotrice de contact est d’environ 1/2 volt, nous pouvons dire que le potentiel des atomes est d’environ 1 volt.
- La force attractive de deux plateaux d'un centimètre carré de surface à une différence de potentiel de 1 volt, distants de 1/108 de centimètre, sera
- 4,so8 x io-'o x (na
- --------,-3—T5------grammes, (A)
- = 4 500 kilos par centimètre carré,
- = 45 kilos par millimètre carré,
- ou bien, après quelques corrections, 33 kilos pour un fil d’un millimètre de diamètre.
- Si l’on regarde la table, on verra que la valeur donnée pour un fil d’argent de 1 millimètre de diamètre est 29 kilos, ce qui est presque exactement celle que nous venons de calculer par la théorie électrique.
- Si ces assises d’atomes sont à la distance donnée, et au potentiel donné, elles auront par centimètre carré une capacité de :
- 1,1.31 X I01* X 10-8
- s= 10—6 coulombs.
- (B)
- C’est à peu de chose près la capacité connue. Pour un coulomb, il se dépose 1,118 milligramme d’argent. Un centimètre cube d’argent
- 10 1:
- Volumes atomiques
- Fig. 4
- pèse 10,5 gr., et les atomes ont par suite une capacité de y -j-g- — 10 000 couiombs environ.
- On peut supposer le cube divisé, comme plus haut, en feuilles minces. Comme le diamètre de
- l’atome est —^ de centimètre, il y aura 108 assises 1 o8 J
- . l. • . , 10 000 , -
- et chaque assise contiendra —-s— — io4 cou-M 1 o8
- lombs (C.), ce qui donne à peu près ie même résultat que l’équation (B). Si c’est une .coïncidence, elle est au moins remarquable.
- La formule (A) nous montre pourquoi la téna-
- cité varie en raison inverse de la puissance
- 4
- 3
- du volume atomique. En effet, l’attraction varie proportionnellement au carré du potentiel, c’est-à-dire, puisque le potentiel varie en raison inverse du rayon, en raison inverse du carré du
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- rayon atomique. L’attraction est aussi inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux assises, c’est-à-dire, comme tout à l’heure, inversement proportionnelle au carré du rayon atomique. Par conséquent, l’attraction entière varie en raison inverse de la quatrième puissance du rayon, c’est-à-dire en raison inverse de la puissance 4/3 du volume atomique. Donc, puisque l’attraction électrostatique donne une valeur correcte pour un métal, l’argent, elle donnera aussi des valeurs exactes pour tous les métaux.
- Ainsi, nous voyons que l’attraction électrostatique peut parfaitement produire les résultats observés; nous voyons que si l’on calcule la valeur probable de l'attraction d’après la grosseur connue des atomes, et leurs potentiels probables, nous trouvons que cette valeur est exactement celle que l’on a observée; nous voyons aussi que la capacité de deuxassises d’atomes, sous ces conditions, est exactement celle que le phénomène de l’électrolyse nous a fait savoir être vraie. Enfin, que l’équation arbitrairement déterminée pour la ténacité est exactement celle que nous avons déduite des équations électrostatiques.
- 11 est inutile de dire que la distribution de la charge électrostatique doit différer de celle que nous avons donnée; mais le sujet est déjà assez compliqué : c’est pourquoi les résultats précédents ne sont donnés que comme une première approximation. G. H.
- Sur la résistance magnétique, par M. A.-E. Kennely (*)•
- En se reportant à la figure 5, on voit que la plus faible résistance du fer doux est d’environ o, 15 MU et la résistance initiale 3,0 MU. La valeur critique de H est voisine de 2. Pour le fer trempé dur, comme les cordes de piano, il n’existe pas de valeur critique bien caractérisée de H; cette valeur serait d'environ 35. Les valeurs critiques de H des différentes espèces de fer qu’on rencontre dans la pratique sont comprises entre ces deux limites, excepté pour le fer contenant beaucoup de manganèse. Les courbes de résistance mettent en évidence mieux que les autres courbes les faits saillants de la théorie d’aimantation d’Ewing. On rencontre d’abord une région où la résistance diminue, les molécules magnétiques imaginaires
- étant déviées de leurs positions primitives, puis une région de force magnétisante critique où presque tous les groupements primitifs sont détruits et où la résistance est minima, et finalement une augmentation continue de la résistance lorsque les molécules sont graduellement amenées au parallélisme, par suite de l’augmentation de la force magnétisante.
- La courbe caractéristique bilinéaire de la résistance magnétique ne s’applique pas seulement au fer. La figure 6, déduite des observations de Row-land et d’Ewing, montre que le nickel donne une courbe analogue à celle du fer. Les résistances magnétiques initiales sont plus grandes, la descente vers le point critique plus rapide que
- P
- Fig. 5. — i, fonte; II, acier trempé, cordes de pianos Ewing (1890); III, acier recuit, Ewing (1890); IV, acier Stubb; V, fer forgé Bidwell, (1880); VI, fer de Norvège, Rowland (1873); VII, fer doux, Stoletow.
- pour le fer; les courbes ascendantes sont aussi presque droites.
- Le terme a de l’équation p = a + b H correspondant à la courbe ascendante ne disparaît que dans un seul cas, celui du métal soumis à une traction de 19,8 kilogrammes par millimètre carré, comme le montre la figure 7, d’après les expériences d’Ewing.
- La courbe Xill prolongée vers le bas passe très près de l'origine.
- La formule donnant l’intensité du flux de force de cet échantillon de nickel est
- D _ _£________I_____,
- b H b 0,000177 ^ 5° >
- Entre des limites très étendues, le flux est pratiquement constant, quelle que soit la force magnétisante; la saturation est donc rapide.
- P) La Lumière Electrique du 21 novembre 189], p. 390.
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- L'influence de la compression sur la diminution de la résistance ressort clairement de la figure 7. La résistance critique diminue par l’application de la tension depuis 14,5 MU pour H =30 jusqu’à 2,6 M U pour H = 12.
- La figure 8 donne des courbes correspondantes pour le cobalt ; on y constate les mêmes phénomènes. Dans un seul cas, celui du cobalt fondu,
- 100 H
- Fig. 6. — Nickel. I, fondu, Rowland; II, Rowland; III, fondu a 220", Rowland; IV, recuit, Ewing; V, recuit soumis à une traction de 3,5 kilog. par mm2, Ewing; VI, id.,6,8 kil. par mm2.
- à 2300, la courbe s’écarte considérablement de la ligne droite, mais il convient de remarquer que les expériences sont, d’après Rowland lui-même, sujettes à caution.
- Nous avons examiné ainsi, d’après les meilleures sources, la résistance magnétique des trois métaux magnétiques. On trouve des courbes analogues pour toute espèce de fer, pur ou impur, fondu ou forgé, lorsque la force magnétisante
- varie entre zéro et 150. Pour le fer très dur ou des échantillons impurs, on ne trouve pas de point critique.
- On a supposé que les résultats ne sont pas modifiés par le magnétisme résiduel. Lorsqu’on renverse la force magnétisante dans l’emploi de la méthode balistique, avec des anneaux, on trouve des résistances magnétiques presque linéaires,
- 0,010
- 80 H
- Fig. 7. — Barreau dé nickel trempé soumis à des tractions, d’après Ewing. .1, normal ; II, 1,9; 111,3,5; IV, 6,8; V, 10; VI, 13,3; VII, 19,8 kilog. par mm2.
- comme celles qu’on obtient en augmentant la force d’aimantation, l’influence de l’hystérésis modifiant les résultats.
- En examinant les courbes de résistance, on peut se demander s’il existe réellement une relation linéaire entre H et p, ou, en d’autres termes, si l’écart que l’on remarque entre ces courbes et une droite doit être attribué à des erreurs d’observation provenant par exemple de l’influence du magnétisme résiduel.
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- La partie ascendante de la courbe, c’est-à-dire celle qui correspond à la formule de Frœlich, et de Lamont, convenablement interprétée, affecte la forme d’une ligne droite entre la valeur critique de H et H = 150. Au-delà de 150 unités C.C.S, la ligne s’incline généralement vers le bas. Cependant, la direction rectiligne se conserve même pour des forces magnétisantes élevées, si on adopte pour la définition de la résistance celle qui résulte de la théorie des filets magnétiques. Les expériences relatives aux résistances des métaux magnétiques soumis à l’action des champs intenses sont encore assez rares. Les résultats obtenus par MM. Ewing et Low sur du fer forgé et de la fonte montrent que la résistance est sensiblement une fonction linéairëdela force magnétisante jusqu’àH=25ooo et H = 11 000, qui sont les forces les plus intenses employées par ces auteurs.
- Les résultats des mesures sont indiqués figure 10. Pour le fer forgé, on a fait des observations pour des forces magnétisantes allant de 3630 jusqu’à 11 200 unités, et uns observation isolée pour H =24 500; pour la fonte on a employé des forces magnétisantes comprises entre 3900 et 10 610 unités entre les relations sont sensiblement linéaires ; ces lignes prolongées vers la gauche, passent près de l’origine. La résistance magnétique du fer correspondant au champ magnétique le plus élevé employé dans ces expériences est d’en viron 20 0/0 supérieure à la résistance de l’air ou du vide.
- D’après la théorie ordinaire du circuit magnétique, la résistance est le rapport de la force ma-gnétomotrice au flux.
- Dans la théorie des filets magnétiques on fait une différence entre le flux existant dans le filet et le flux de force qui produit l’aimantation; la conductibilité d’une masse de fer est la somme de la conductibilité du fer et de celle de l’espace occupé par le fer.
- Par conséquent, si l’on applique cette théorie à un circuit magnétique, il faut considérer la résistance apparente de la masse de fer comme la résistance de deux circuits reliés en arc multiple, l’un à travers le fer lui-même et que l’on peut appeler la résistance métallique, l’autre à travers l’espace occupé par l’air. La différence entre la résistance apparente et la résistance métallique est insensible lorsque la résistance dans l’espace est faible, et en général lorsque la force magnétisante est inférieure à 150 unités. Dans la pratique,
- cette limite est rarement dépassée ; le cas ne se présente que pour des valeurs considérables de H; la différence est alors considérable et la résistance métallique est une fonction linéaire de H, tandis que la résistance apparente ne l'est pas.
- Ces hypothèses, empruntées à la théorie des filets magnétiques, sont quelque peu artificielles, car elles supposent que la résistance d’un volume donné d’air n’est pas changée lorsque cet espace est occupé par du fer. Ceci n’est peut-être pas impossible, mais il est difficile de se figurer une structure d’éther telle que la résistance magnétique ne change pas par l’introduction d’une masse solide.
- D’un autre côté, on peut expliquer ainsi que la saturation du fer n’entraîne pas une saturation correspondante du flux d’induction qui le traverse. Les èxpériénces de M. Ewing n’ont montré aucune limite de ce genre, même pour une densité de flux de 45 350 unités C. C. S., densité qui correspond au triple de celle employée dans la pratique; elles indiquent au contraire une valeur limite d’aimantation bien avant que l’on atteigne cette densité de flux.
- D’après la théorie des filets magnétiques, la polarisation du fer est alors complète et l’intensité d’aimantation par unité de section a atteint sa valeur maxima; le flux total peut augmenter indéfiniment, mais seulement par une augmentation du flux de force du champ, le flux du filet lui-même ayant atteint sa valeur limite. 11 n’est pas impossible de représenter ces conditions dans la théorie des circuits magnétiques, mais il est plus difficile de se figurer comment les choses se passent. On pourrait s’imaginer, par exemple, que les molécules de toutes les substances transmettent les tensions à peu près avec la même facilité que l’éther qui les entoure, et que dans les métaux magnétiques, la tension s’accroît en passant. D’après Maxwell , les molécules de fer sont constituées de telle façon qu’elles prennent part au mouvement de l’éther constituant la tension et qu’en lui ajoutant le moment de leur propre rotation, elles sont susceptibles d’augmenter. Pour une certaine tension, on aurait une certaine vitesse de rotation que les molécules de fer ne peuvent pas dépasser et ce renforcement atteindrait un maximum, tandis que pour des tensions beaucoup plus fortes, l’augmentation serait négligeable en comparaison de l’intensité du champ et les molécules de fer se comporteraient en somme presque
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- comme les autres substances ne pouvant pas participer au mouvement de l’éther. Les conséquences de cette conception semblent plus compliquées, mais elles paraissent s’approcher plus de la vérité.
- Un examen plus attentif des lignes descendantes, depuis la valeur initiale jusqu’à la valeur critique, montre qu’il n’existe pas de relation linéaire pour cette portion de la courbe. La ligne descendante est si rapide qu’elle paraît presque droite, mais lorsqu’on amplifie l’échelle des coordonnées on constate qu’elle est courbée. Lord Rayleigh et d’autres ont montré que pour de faibles valeurs de H la perméabilité a d’abord une valeur définie et ceci étant il serait impossible que la résistance spécifique qui est l’inverse de la per-
- P
- Fig. 8. — Cobalt. I, fondu, anneau Rowland; II, fondu,
- soumis à une traction de 16,2 kilog. par mm2; III, Ewing;
- IV, fondu, à 230°, Rowland.
- méabilité, soit linéaire par rapport à H. 11 n’existe que peu d’observations correspondant aux valeurs de H comprises entre o et l’unité; la figure 9 montre la courbe obtenue par l’auteur sur un anneau en fer de Norvège. On voit que la courbe affecte la forme d’une exponentielle, mais la courbure serait presque insensible si l’on avait employé la même échelle que dans les autres figures.
- Même si on admet qu’il existe une relation linéaire entre H et p, à partir du point critique, c’est-à-dire si on admet que les résultats expérimentaux justifient les formules de Frœlich et que cette formule n’est pas purement empirique, nous ne serons pas pour cela autorisés à croire que cette relation a une significatioi physique quelconque.
- Une relation de ce genre pourrait nous faciliter la connaissance des lois du circuit magnétique par l’application de la loi d’Ohm, mais il est plus probable que cette relation est une conséquence des conditions intimes plutôt que d’une condition physique provenant de la résistance magnétique elle-même.
- L’augmentation du flux avec la force magnéto-motrice dans un circuit contenant du fer est due probablement plutôt à une force magnétomotrice additionnelle provoquée dans le fer sous l’influence de la tension qu’à une variation de la résistance; lorsqu’on fait cesser l’action de la force magnétomotrice, il en reste toujours une certaine partie qui est la cause du magnétisme résiduel.
- Ce cas est analogue à celui d’un circuit élec-
- Fig. 9. — Anneau, fer de Norvège.
- trique comprenant un électrolyte polarisé. On pourrait ne pas envisager la force contre-électromotrice due à la polarisation et considérer le résultat final de la diminution du courant comme étant dû à une résistance supplémentaire do.nt les valeurs pourraient être déterminées soit par l'expérience ou ramenées à des lois simples. •
- De même, pour les courants alternatifs il est souvent plus commode de considérer une bobine à induction comme possédant une impédance plus grande que la résistance métallique et de déterminer l’intensité du courant d’après l’impédance et la force électromotrice primitive, au lieu d’employer la méthode directe et fondamentale consistant à donner à la résistance la valeur exacte et de calculer le courant en tenant compte de la force électromotrice due à l’induction.
- Cette dernière analogie nous montre qu’un
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- courant électrique suit la loi d’Ohm tant que la force électromotrice reste constante, mais lorsque cette force électromotrice varie périodiquement, il faut augmenter la résistance d’une certaine quantité, qui dépend de l’induction et de la loi de variation du courant, pour obtenir dans ces conditions l'intensité réelle du courant.
- De même un circuit magnétique simple suit la loi d’Ohm, mais si ce circuit comprend du fer il faut changer la résistance d’après la qualité du métal et la force magnétisante, de façon à obtenir la valeur correspondante de densité du flux. La variation de résistance correspond à un circuit métallique en parallèle avec le circuit d’air, et la résistance spécifique à travers le métal est approximativement a' — b' H pour des valeurs de H inférieures à la valeur critique, et a -}- b H pour des
- P
- 400q 8000 12000 16000 20000 24Q00H
- Fig. 10. — I, fonte Ewing et Low (1887); II, fer forgé, id.
- valeurs supérieures, avec une certaine incertitude pour les valeurs voisines du point critique lui-même.
- C. B.
- VARIÉTÉS
- LE PARATONNERRE DE SAINT-OMER
- EN 1783
- L’affaire du paratonnerre de Saint-Omer, que le le journal rappelait il y a peu de temps (<), est trop peu connue dans ses détails; elle présente pourtant un grand intérêt en montrant toute l’hostilité que souleva cette application des théories de Franklin. Car, si l’utilité des paratonnerres
- est aujourd’hui universellement admise, il fut loin d'en être ainsi dans les premiers temps de leur apparition.
- Les préjugés de la foule à l’égard de la foudre y contribuèrent beaucoup ; mais, à côté de cette opposition irraisonnée, il y eut un courant d’opinion contraire, s’appuyant sur des données scientifiques et qui persista pendant longtemps.
- Le premier paratonnerre fut posé, en 1752, sur sa maison, par Franklin, qui en plaça un autre, en 1760, sur la demeure d’un de ses amis, M. West, de Philadelphie.
- La foudre frappa celui-ci peu de temps après, sans dommages sérieux pour la demeure ni ses habitants. Grâce à cette expérience, grâce aussi au crédit politique dont Franklin jouissait en Amérique, le paratonnerre se répandit rapidement dans le nouveau monde, et de là en Europe. Les journaux du temps contiennent une foule d’exemples de l'efficacité des paratonnerres.
- La maison de campagne de l’abbé Zava, près de Ceneda, le château royal de Turin, la Valentina, la tour de Hambourg (*), l’hôtel du comte de Riancourt (2), le château du comte de Torring-Scefeld, en Bavière, la tour de Sienne, monuments plusieurs fois endommagés par la foudre, furent armés de paratonnerres et dès lors épargnés, tandis que d’autres bâtiments voisins, qui en étaient dépourvus, furent détériorés par le feu du ciel pendant les mêmes orages.
- Les princes eux-mêmes faisaient protéger leurs palais par la barre électrique : le grand-duc de Toscane, l’impératrice de Russie, l’impératrice-reine, l’empereur, le roi de Sardaigne, l’électeur de Bavière, la république de Genève, celle de Venise, ordonnèrent de garantir par des paratonnerres leurs magasins à poudre, leurs édifices publics. A l’exemple du capitaine Cook, Venise fit dresser des conducteurs sur ses vaisseaux.
- De tous les grands pays d’Europe, seules l’Angleterre et la France firent opposition; l’Angleterre, par suite des haines politiques que la guerre avait allumées contre l’Amérique et contre Franklin en particulier; la France, par suite de l’opposition systématique que Nollet fit toujours, par jalousie d’auteur, aux théories de Franklin et qui détermina un courant d’opinion contre le paratonnerre.
- (’) La Lumière Electrique du 5 septembre 1891.
- t1) I.a Galette d’Ulrecbt, 3 août 1781. (2) Journal de physique, 1780.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les débats auxquels donnèrent lieu les paratonnerres en boules, préconisés par l’Angleterre, ne présentent aucun intérêt. 11 n’en est pas de même de la polémique soulevée par Nollet, car elle repose sur une question de principe et a délerminé des préjugés qui régnent encore en bien des endroits.
- Franklin, on le sait, basait .sa théorie du paratonnerre sur le pouvoir qu’ont les pointes de soutirer et d’attirer l’électricité et, par conséquent, la foudre.
- A quoi Nollet et ses partisans opposèrent la petitesse du palliatif devant la grandeur du danger ; ils raillèrent « ce petit écart de M. Franklin», et allèrent même plus loin : pour eux, les paratonnerres, en attirant le feu du ciel, étaient dangereux; ils devaient être proscrits. Richmann n’avait-il pas été foudroyé? Une maison dans le comté de Kent, foudroyée, bien qu’armée d’un paratonnerre? Enfin, la foudre, en tombant sur la maison de M. West, n’avait-elle pas fait éprouver à celui-ci une violente commotion?
- Dans le doute, n’y avait-il pas lieu de s’abstenir, ou, tout au moins, ne serait-il pas plus raisonnable d’établir le conducteur électrique « sur un arbre très élevé, placé près de chaque ville, et surmonté d’une étoile de cuivre et de pointes de fer bien amincies, auxquelles on attacherait dix ou douze fils de fer descendant jusqu’à quatre pieds dans la terre » (’)?
- En vain plusieurs savants français et étrangers, différentes académies, cherchèrent à démontrer l’erreur de Nollet. Celui-ci y persista toute sa vie, et retarda de plus de vingt ans l’adoption définitive des paratonnerres en France.
- C’est ainsi que, trente ans après l’invention de Franklin, se produisit l’intéressante « affaire du paratonnerre», qui fit connaître en Europe le nom de Robespierre.
- Un avocat de Saint-Omer, possesseur d’une fortune considérable et savant distingué, M. Vissery de Boisvallé, avait fait dresser, en mai 1780, un paratonnerre sur sa maison. Cet appareil consistait en une barre de fer qui dépassait de cinq pieds la plus haute cheminée et était terminée par une girouette ayant la forme d’un globe foudroyant, armé de dards en différents sens; sur cette boule se vissait une lame d’épée dorée qui semblait menacer le ciel.
- (') L'Esprit des journaux, août 1783. 1
- 11 était posé depuis un mois, lorsqu’une dame contre qui M. de Vissery avait soutenu plusieurs procès au sujet d’un mur mitoyen résolut de le lui faire enlever. Elle fit composer une requête, puis alla de porte en porte la présenter aux voisins de M. de Vissery pour la faire signer. Plusieurs personnes y adhérèrent. La requête fut alors remise aux officiers municipaux de Saint-Omer, qui condamnèrent le sieur de Vissery à retirer son paratonnerre dans les vingt-quatre heures; faute de quoi le petit bailli devait faire enlever cet appareil par tels ouvriers qu’il voudrait, et aux fraisde l’avocat.
- Lorsque celui-ci reçut avis de la sentence, il se pourvut par la voie de l’opposition contre ce jugement; il demanda qu’il fût déclaré nul ou qü’en tout cas le petit bailli ou tous autres qui avaient signé la requête fussent déboutés de leurs demandes et condamnés aux dépens. 11 joignit à sa demande un mémoire justifiant l’usage des paratonnerres.
- Les échevins ordonnèrent que la requête fût communiquée au procureur du roi et marquèrent l’audience pour le 21 juin.
- La foule accourut empressée aux débats. M. de Vissery ayant pour avocat M. Vasseur perdit son procès; le paratonnerre devait être cette fois enlevé au vu de la signification du jugement, et non dans les vingt-quatre heures, comme précédemment-; les juges, considérant les paratonnerres comme perturbateurs du repos des citoyens et dangereux pour la sûreté publique, enjoignaient au petit bailli, en cas de non exécution, de requérir des ouvriers et de procéder lui-même à la démolition. « Ordonnons, ajoutent-ils, que le présent jugement sera exécuté nonobstant opposition ou appellation quelconque, sans caution, attendu qu’il s’agit de police, sûreté et tranquillité publique».
- La foule jusque-là était restée indifférente, mais, en apprenant ces jugements et leurs considérants, une révolution se fit dans la ville ; les habitants de Saint-Omer,.croyant à un réel danger, se portèrent devant la demeure de M. de Vissery :
- «Déjà, dit Robespierre,'une compagnie s’était formée pour arquebuser le paratonnerre; quelques-uns cherchaient des pierres pour briser les vitres; d’autres ouvraient l’avis de mettre le feu à la maison. Au milieu du tumulte, les parents du sieur de Vissery accourent et lui apportent la nouvelle que le petit bailli va paraître à la tête
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- d’une compagnie de grenadiers pour enfoncer sa porte ».
- Devant ces manifestations hostiles, M. de Vis-sery se rendit, avec un gentilhomme anglais, chez le commandant militaire de la place, M. de Charriez; ils déclarèrent que les paratonnerres étaient très communs en Angleterre, surtout à Londres; ils montrèrent des journaux relatant les bienfaits des paratonnerres. Le commandant se rangea de leur avis, mais, devant les vociférations de la foule, il donna le conseil à M. de Vissery d'ôter l’épée de son paratonnerre; c’est ce que fit celui-ci, le 23 juin, après avoir annoncé au petit-bailli cet acte de soumission forcée avec toutes les réserves que la prudence et ses droits pouvaient demander.
- Avant de faire cette démarche, il avait interjeté appel à la cour du jugement des échevins.
- Quelque temps après, il fit vérifier et parapher par deux notaires un plan de son appareil qui avait été dressé auparavant; il fit faire par les deux officiers une description de cette machine, après avoir sommé juridiquement le petit-bailli, qui était alors sa partie, d’assister aux opérations; il envoya les pièces à l’Académie de Dijon, qu’il pria de donner son avis sur la construction de son paratonnerre. L’Académie nomma pour commissaires deux de ses membres les plus distingués : Guyton de Morveau et Maret. Ces deux savants, dans leur rapport et la compagnie dans sa délibération conforme à celui-ci, rendirent témoignage, dans les termes les plus énergiques, à la bonne construction de cette machine, et décidèrent qu’elle avait toutes les conditions requises pour garantir non seulement la demeure du sieur de Vissery, mais encore celles de ses voisins (J).
- L’affaire, on le voit, prenait des proportions énormes; toute la presse s’en occupait; c’était une véritable lutte entre la science et les préjugés populaires représentés par les magistrats d’une petite ville de province.
- M. de Vissery prit, pour défendre sa cause, un avocat dont la renommée, assez grande dans la contrée, devait bientôt s’étendre dans le monde entier, Maximilien de Robespietre.
- De tous côtés, l’on se passionna pour cette affaire, qui fit naître une quantité considérable d’ar-
- ticles, de consultations et de mémoires; Buissart, avocat et savant éclairé, soutint l’invention de Franklin et rédigea à ce sujet un «mémoire très estimé qui peut être regardé comme un traité de physique intéressant sur cette matière» (*); d’autres avocats adhérèrent aux conclusions de droit du mémoire de Robespierre; de Paris, Target, de Polverel et de Lacretelle, tout en étant favorables, émirent l’avis qu’on ne devait pas rendre à M. de Vissery l’usage de son paratonnerre «sans préparer le peuple à cet évènement par des lenteurs prudentes».
- Au point où en étaient arrivées les choses, en effet, des émeutes étaient à craindre. Les légendes attachées à la nature de la foudre, qu’on supposait être une arme entre la main de Dieu, pour frapper les méchants, faisaient considérer comme impies et sacrilèges, par différentes personnes, ces barres qui semblaient menacer le ciel et défier le Tout-Puissant.
- Le plaidoyer de Robespierre est écrit dans le style emphatique si commun à l’époque et l’on y rencontre, comme du reste dans la plupart des discours du célèbre conventionnel, à côté d'une éloquence réelle, des phrases pompeuses et sonores qui détonnent aujourd’hui.
- Les deux discours qu’il prononça ont été imprimés à Paris, en 1783, sous ce titre :« Plaidoyers pour le sieur de Vissery de Boisvalé, appelant d’un jugement des échevins de Saint-Omer qui avaient ordonné la destruction d’un paratonnerre elevé sur sa maison ».
- Ils portent comme épigraphe ces vers de Le-mierre :
- L’usage appuyé sur les temps Et les préjugés indociles v Ne se retire qu’à pas lents Devant les vérités utiles.
- Après avoir fulminé contre l’ignorance des peu-pels qui fit toujours expier aux grands hommes leur génie, après avoir cité Galilée, Descartes, Harvey, après avoir déclaré que la liberté de penser est une des gloires de son siècle, Robespierre s’écrie : « Un homme a paru de nos jours qui a osé former le projet d’armer les hommes contre le feu du ciel : il a dit à la foudre : « Vous irez jusque-là...», et la foudre obéissante a reconnu ses
- I
- O Le mémoire de Robespierre contient en note, page 91 l’extrait des registres de 1 Académie, du 18 août 1780.
- Ç) Le Mercure de France du ai juin 1789. — Ce mémoire et les suivants ont été imprimés à Arras en 1782.
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- lois ; perdant aussitôt cette aveugle et irrésistible impétuosité qui frappe, brise, renverse, écrase tout ce qui s’offre à son passage, elle a appris à discerner les objets qu’elle doit épargner.
- - « Le monde entier acclame ce grand homme, adopte sa découverte; les souverains eux-mêmes la prennent sous leur égide; le château royal de la Muette est armée d’un conducteur électrique : on ne l’aurait pas érigé s’il pouvait être un danger pour la vie de Louis XVI, « ce prince qui fait les délices et la gloire de la France», ajoute Robespierre...
- « Les habitants de Saint-Omer seuls font opposition. Le tribunal annulera ces jugements. »
- La partie technique du plaidoyer est très bien traitée et bien documentée. Robespierre rappelle Les faits que nous avons cités au commencement de cette notice; il discute les faits qu’on oppose à l’adoption des paratonnerres, les réduit à néant, et prouve l’utilité des conducteurs électriques.
- L’avocat général, M. de Ruzé, doutant de l’efficacité des paratonnerres, dont il trouve les effets trop merveilleux, et, plus sage, ne voulant pas juger par lui-même, demande que la Cour s’en réfère à l’avis d’une Académie avant de se prononcer.
- - 11 n’était pas difficile à Robespierre de répondre: il avait dans son dossier l’avis favorable de l’Académie de Dijon sur le paratonnerre de son client; mais avant, il rappelle que l’Académie de Paris et celle de Dijon avaient déjà émis des avis favorables à l’érection de paratonnerres pour protéger la cathédrale de Strasbourg et les magasins à poudre; il entre dans la discussion des faits et enfin donne connaissance à la Cour des conclusions de l’Académie de Dijon sur leur cas spécial.
- Devant ces preuves, il ne restait plus qu’à casser les jugements de Saint-Omer; c’est ce que fit le tribunal d’Arras, le 31 mai 1783.
- Cette cause puérile dans son origine avait acquis une grande importance par le bruit faitàson sujet en France et à l’étranger. Les Feuilles de Flandre couvrirent de louanges ce «jugement solennel qui sera inséré dans les fastes publics de l'Europe entière ».
- -Le Mercure de France déclara qu’on ne pouvait passer sous silence « les talents de M. de Robespierre, jeune avocat d’un mérite rare, qui a déployé dans cette affaire, qui était la cause des sciences et des arts, une éloquence et une saga-
- cité qui donnent la plus haute idée de ses connaissances ».
- Le paratonnerre de M. de Vissery fut rétabli le 31 juillet.
- On pense généralement que l’affaire fut terminée ainsi. 11 n’en est rien. La même cabale qui l’avait d’aboid proscrit se reforma.
- Un nouveau champion s’éleva contre le malheureux avocat et forma une tierce opposition. C’était un nommé Bobo, marchand de salades, qui habitait dans une cave, près de la maison de M. de Vissery. 11 craignait que la foudre attirée dans la terre «ne vienne écraser ses humbles pénates au fond de leur asile».
- Le 21 avril 1784, le tribunal d’Arras confirma son jugement, annulant la sentence des éche-vins.
- Ceux-ci devaient pourtant avoir le dernier mot. Ils eurent bientôt leur revanche.
- Le 9 juillet 1784, M. de Vissery mourut à l’âge de 81 ans.
- Dans son testament, il enjoignit à ses héritiers de conserver le paratonnerre et de l’entretenir en bon état «sans que, pour quelques circonstances ou prétextes, ledit conducteur électrique puisse être supprimé». 11 entendait que la cause de son procès «devenu fameux par son espèce, ne puisse jamais s’effacer» (]).
- La maison ne pouvait être vendue que si l’acquéreur consentait à cette condition expresse.
- Cette clause gênait le nouveau propriétaire qui, pour s’en affranchir, s’adressa aux échevins de Saint-Omer, en reprenant la thèse de l’avocat général qui voulait une expertise.
- Celle-ci eut lieu, mais non par l’Académie des sciences de Paris, comme le demandait M. de Ruzé. On ignore le nom des experts. Ils déclarèrent que le paratonnerre était érigé contre les rè-r gles de l’art et qu’il ne pouvait subsister dans l’état où il se trouvait. - ,
- Les échevins décidèrent que le paratonnerre serait abattu. Personne ne fit opposition, et cet appareil, qui avait tant attiré l’attention, disparut sans qu’on le remarquât.
- Georges Pellissier.
- (’) Nous empruntons ces derniers détails à une étude que M. Pagait d’Hermansart vient de publier dans le Bulletin historique de la Société des antiquaires de la Morinie.
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- CORRESPONDANCE
- Turin, le 16 novembre 1891.
- Monsieur Gustave Richard,
- Dans le numéro 45 de La Lumière Electrique je lis votre article sur « les lampes à incandescence », dans lequel vous donnez la description d'un perfectionnement apporté par Edison à ses lampes et qui consiste à constituer rattache non plus exclusivement en platine, mais en cuivre et platine.
- Je ne sais pas si vous indiquez ce procédé d'après la spécification d’un brevet Edison ou d’après quelque communication faite aux journaux d’électricité, et je vous serais bien obligé de me le dire; j’ignore, en effet, si ce procédé a été breveté par Edison en France ou aux Etats-Unis.
- Quoi qu’il en soit, je me permets de vous écrire cette lettre pour vous faire observer qu’en 1888 j’ai breveté une application de tout point semblable à celle dont vous parlez dans votre article. Je vous remets ci-incluse une traduction de la description de mon brevet italien (vol. XLVI, n° 51) daté du 24 mars 1888.
- Comme la date du perfectionnement d’Edison est indiquée par vous en 1890, il serait évident que mon application est antérieure (4).
- Je vous prierai donc de me dire si vous croyez qu’il soit utile d’établir cette priorité dans un des piochains numéros de La Lumière Electrique,
- Alessandro Cruto.
- Lampes à incandescence à conducteurs composés à travers le
- verre.
- Jusqu’à présent, dans la fabrication des lampes à incandescence, on a toujours employé des conducteurs dont la longueur à travers le verre était toute de platine, ou autre métal ou alliage.
- Mon invention consiste à me servir de conducteurs dont la longueur à travers le verre est composée d’un morceau de fil de platine soudé entre deux morceaux d’autre métal, ou bien d’un morceau de fil de platine soudé à un morceau d’autre métal.
- Dans le premier cas on a la partie b c (figures 1 et 2), de platine et les parties abcd d’autre métal. Dans le second cas on a la partie b cl de platine et la partie ad d’autre métal, ou vice versa,
- 11 est inutile de dire que les conducteurs se prolongent hors du verre. Le nickel et le cobalt résistent bien à la soudure dans le verre; de même le cuivre, le fer, l’aluminium, etc., peuvent être employés en prenant certaines précautions.
- La soudure des divers morceaux des conducteurs composés se fait avec les procédés connus, soit d’une façon auto-
- (*) Notre description a été faite d’après le brevet anglais d’Edison, n* 15792, du 6 octobre 1890. (G. R.)
- gène sur la flamme du chalumeau, soit à l’aide du courant électrique par le procédé que j’ai breveté er. 1882, ou d’autre façon quelconque.
- Lorsque les conducteurs sont préparés, s’ils sont de platine et nickel, nickel et cobalt, platine et alliage de nickel et cobalt, on les soude dans le verre, de même que ceux entièrement en platine. S’ils sont de cuivre et platine, fer et platine, il faut avoir soin de porter à une haute température seulement la partie centrale du support où il y a le morceau de platine, ou bien de les couvrir préalablement de vernis vitrifiable ou de verre afin d’empêcher l’oxydation pendant le travail au chalumeau. S’ils sont de platine et aluminium, comme ce dernier fond à la température dont on a besoin pour travailler le verre, il en résulte que les conducteurs soudés dans le verre restent tronqués au ras du verre, c’est-à-dire ne se prolongent pas au delà. Dans ce cas on doit les allonger en introduisant un fil de cuivre plus mince dans le trou où il y a l’aluminium en fusion.
- Le petit morceau de platine dans lesdits conducteurs suffit
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- très bien pour la parfaite conservation du vide dans la lampe; les autres parties de métal moins coûteux que le platine permettent une économie dans le prix de revient. De plus, comme elles ont un coefficient de dilatation plus fort que celui du verre, la qualité de la lampe en est augmentée. En effet, à mesure que le verre et le métal se refroidiront, le métal diminuera davantage de volume et il se produira entre ce corps et le verre un vide qui empêchera les fissures produites parfois lorsque les fils sont entièrement en platine.
- On peut souder ainsi dans le verre des conducteurs composés dont le platine a le diamètre d’un millimètre et davantage sans crainte de fissures dans le verre, ce qui ne peut être obtenu, ou du moins très difficilement, lorsqu’ils sont entièrement en platiné. Les conducteurs composés sont par ce fait très utiles pour les lampes à forte intensité de courant, par exemple de 10 et 20 ampères.
- La figure 1 représente l’application de ces conducteurs à ma lampe, la figure 2 l’application à la lampe Edison, et on peut les appliquer aux lampes de n’importe quelle forme et dimension.
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- Je revendique comme étant mon invention celle de faire des lampes à incandescence dont les conducteurs sont composés, dans leur longueur à travers le verre, d’un morceau de fil de platine soudé à des morceaux d’autre métal de coût moindre et ayant un coefficient de dilation plus fort que celui du platine.
- Turin, le 24 mars 1888.
- Par suite d’une faute d’impression dans le texte allemand, M. Sahulka nous prie de modifier ainsi le dernier alinéa de la première colonne'et le commencement de la seconde colonne de la page 240 :
- « Le champ tournant a parcouru pendant ce temps t un angle y, et comme le champ tournant effectue dans le
- temps — 1 une révolution de plus que les spires fermées,
- on trouve cet angle y en posant :
- d’où
- 1
- -------: t = 2 t : y,
- n — n'
- Y = 2 ic t (n— n') = p................ 17).
- « L’angle p atteint sa plus grande valeur lorsque l’armature est immobile (»’ = o); on a alors :
- Y = P arctg
- 2 ir 11 X
- « Dans ce cas les courants induits dans l’armature par le champ H peuvent être remplacés, etc. »
- FAITS DIVERS
- L’arrêté suivant a été pris à la suite de plaintes motivées par les quelques accidents dus aux canalisations électriques :
- Le préfet de la Seine,
- Vu le rapport, en date du 8 avril 1891, dans lequel M. le directeur de la voie publique et des promenades a signalé les divers accidents survenus sur la voie publique et pouvant être attribués à l'électricité, et proposé la nomination d’une commission chargée d’étudier les mesures à prendre en vue d’en prévenir le retour;
- Vu la lettre, en date du 16 avril 1891, quia constitué ladite commission ;
- Vu les résolutions adoptées par cette commission, dans sa séance du 2 juin 1891 ;
- Attendu que, s’il appartient au préfet de police de veiller au bon établissement et entretien des installations électriques à l’intérieur des immeubles, c’est au préfet de la Seine qu’incombe le soin de prévenir les dangers présentés par les
- canalisations électriques sur la voie publique et jusqu’à l’entrée des immeubles particuliers;
- Sur l’avis du directeur des travaux,
- Arrête :
- Conducteurs électriques placés dans une enveloppe métallique. — Article premier. — Dans tous les cas où les conducteurs électriques seront placés dnns une enveloppe métallique, ils devront être isolés avec le même soin que s’ils étaient placés directement dans le sol.
- Voisinage d'autres canalisations. — Art. 2. — Dans tous les cas où les conducteurs électriques passeront à moins de cinquante centimètres (om5o) d’une masse métallique ou d’une canalisation bonne conductrice de l’électricité (eau, gaz, air comprimé, etc.), le permissionnaire devra prendre des mesures spéciales d’isolement pour toute la partie de ces conducteurs placées dans cette situation.
- Regards. — Art. 3. — Les regards établis par un permissionnaire pour le service des conducteurs électriques ne pourront renfermer ni tuyaux de gaz, d’eau, d’air comprimé, etc., ni conducteurs électriques appartenant à un autre permissionnaire.
- Ces regards devront être disposés de manière à pouvoir être ventilés.
- Branchements d'électricité. — Art. 4. — Tous les branchements d’électricité seront constitués par des conducteurs isolés. Ces conducteurs seront protégés mécaniquement d’une manière suffisante, soit par l’armature même du câble conducteur, soit par des caniveaux.
- A leur entrée dans les immeubles, les branchements devront être disposés de manière à ce que leur pénétration ne laisse aucun vide dans les murs.
- Canalisations rencontrées dans l’exécution des travaux. — Art. 5. — Lorsque le permissionnaire, dans l’exécution des travaux, rencontrera des canalisations d’une nature quelconque (électricité, eau, gaz, air comprimé, etc.), il devra avertir immédiatement les propriétaires ou concessionnaires de ces canalisations (Compagnie parisienne du gaz, Compagnie générale des eaux, etc.). A cet effet, il sera adressé auxdits propriétaires ou concessionnaires une déclaration dûment signée et conforme à un modèle approuvé par l’administration. Des duplicata de ces signalements' seront adressés à l’ingénieur chargé du service de la voie publique.
- Vérification de l'état de canalisation pendant la période d’exploitation. — Art. 6. — Le permissionnaire sèra ténu de vérifier l’état électrique de son réseau, de manière que toutes les parties en soient visitées au moins une fois par an.
- Le permissionnaire avisera préalablement l’administration des époques choisies pour les différentes opérations.
- Les résultats des vérifications seront consignés sur un registre dont le modèle devra être soumis à l’administration et qui devra être présenté à toute réquisition.
- Art. 7. — L’inspecteur général directeur des travaux dé Paris est chargé de l’exécution du présent arrêté.
- Fait à Paris, le 30 juillet 1891.
- Poubelle.
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- La commission de l’exposition de Chicago a publié un aperçu de l’état de ses finances. Actuellement elle dispose de plus de 15000000 de francs, encaissés sur le fonds de garantie, et de 25000000 de francs de la ville de Chicago mis à sa disposition, soit plus de 40 000 000. Elis a pris la résolution d’entreprendre l’assurance des produits exposés, estimés à 150 000 000 de francs, ce qui lui permettra défaire une recette supplémentaire de 4 000 000.
- En ajoutant cette somme au fonds de garantie, qui dépasse 28000000 de francs à 30000000, qu’on espère recevoir aux tourniquets comme droit d’entrée, à 7 000000 pour prix des concessions et privilèges, et à 1 250 000 d’intérêts des fonds en caisse ou des cautionnements, on arrive à un total de plus de 100 000 000.
- En outre, le gouvernement des Etats-Unis accorde un crédit de 7 500 000 pour les frais de son exposition; les législateurs de vingt-huit états ont décidé de dépenser environ 13 500 000 francs, et les législateurs de dix autres sont saisis de projets de lois pour un totai de 5 000 000 de francs. La part contributive de la nation américaine sera donc de 26 000 000 de francs.
- La commission estime à 20000000 le total des crédits qui seront accordés par les gouvernements étrangers, ce qui portera à 46 000 000 le total de la coopération officielle.
- Nous ignorons d’après quels renseignements la part contributive de la France est estimée à 2 000.000 de francs.
- Le directeur général a adopté les règles d’ordre intérieur analogues à celles de toutes les expositions universelles. Nous devons cependant signaler quelques particularités.
- Les simples marchands ne seront pas admis, les objets doivent être exposés par ceux qui les ont produits ou manufacturés.
- La vapeur ne sera fournie qu’à une pression de 10 kilog. par centimètre carré. L'eau des conduites sera mise à la disposition des exposants sous deux pressions différentes, 7 1/2 kilog. ou 12 kilog. en nombre rond.
- L’échelle à laquelle les exposants seront tenus de donner les plans de leur installation sera de 1/4 de pouce par pied, soit 2 0/0.
- L’administration acceptera le prêt des machines destinées à produire de la force et payera une indemnité pour la détérioration. Les machines pourront être conduites par des ouvriers choisis par les exposants, mais ces ouvriers seront payés par elle.
- Les poulies de transmission ne pourront pas avoir un diamètre de plus de 0,90 m.
- Le poids d’aucune pièce 11e devra dépasser 15 000 kilog., extrême limite des machines élévatoires employées pour la mise en place.
- Bien entendu la construction des fondations sur lesquelles reposeront les objets lourds doit commencer en même temps que celle de l’édifice, afin d’éviter les remaniements ultérieurs.
- Toutes ces règles d’intérêt général seront suivies dans leurs grandes lignes par les différentes commissions étrangères.
- Le gouvernement de l’empire allemand est en train de modifier sa loi sur les patentes, dont les défauts ont été si souvent signalés. Nous devons signaler dans la loi nouvelle une excellente innovation. Est considérée comme nouvelle toute invention qui n'a pas été décrite ou pratiquée publiquement en Allemagne depuis un siècle, et qui peut par conséquent être considérée comme étant parfaitement oubliée. Celui qui remet en vigueur des procédés tombés en désuétude a certainement moins de mérite que s’il les imaginait, mais il ne rend pas un moindre service à la société; en conséquence, il est juste de le récompenser. En encourageant ainsi les chercheurs à fouiller dans les annales oubliées de l’humanité, que de trésors seraient rendus à la lumière, c'est-à-dire à la vie! Que d’innovations merveilleuses ayant échoué à cause de la sottise, de l’ignorance ou des préjugés s’épanouiraient au soleil de la Justice et de la Liberté !
- Le principal défaut d’un grand nombre d’excellents articles qui paraissent dans les journaux anglais est d’employer des /nots qui n’ont point été definis. L’électricité est en effet en train de se former une langue ou, si l’on aime mieux, un idiome particulier, dont le fonds est emprunté naturellement à la langue anglaise, mais qui est souvent incompréhensible pour les Anglais et les Américains eux-mêmes. C’est ce qui fait que le IVestern Electriçian a eu l’heureuse idée de publier, dans son numéro du 31 octobre, un glossaire des mots spéciaux aux ingénieurs des tramways électriques.
- Nous ne citerons, comme exemple, que le mot trolley-frog indiquant une disposition usitée pour maintenir ensemble les conducteurs aériens du courant à l’endroit d'une bifurcation. 11 faut aussi comprendre sous ce terme l’arrangement qui oblige automatiquement le curseur à suivre le fil correspondant aux rails sur lesquels roule la locomotive électrique.
- Le mot trolley vient du gallois treel, qui veut dire roue; le le mot anglais frog veut dire grenouille, fourchette, etc. Ce dernier mot est employé par les .ingénieurs des chemins de fer anglais pour désigner un croisement de rails.
- En voilà bien long sur un mot, mais les exemples pourraient être multipliés. Quel est le lexicographe qui com -prendrait une semblable expression, quoiqu’elle soit formée d’une façon très régulière, sans en avoir été préalablement averti ?
- L’empire d’Autriche continue à se distinguer par le nombre et la variété des applications de l’électricité. L’état-major général avait formé le projet de faire exécuter à la lumière électrique les grandes manœuvres qui ont eu lieu l’été dernier autour de Commorn.
- Ce projet n’a pas été mis à exécution, non point que l’on ait reculé devant la dépense, mais parce que l’on a trouvé quelque chose de mieux à faire. On va mettre la forteresse de Cracovie en communication avec celle de PrzemysJ, tant avec des détonations qu’avec des signaux. La distance de
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- ces deux villes fortes est d’environ 200 kilomètres à vol d’oiseau. Przemysl est conslruitc sur la Sar, affluent important de la rive gauche de la Vistule.
- Le Tyroler Tagblatt, qui paraît dans le Tyrol, possède actuellement une presse mise en action par l’électricité. Les grands organes de Vienne, de Budapest, de Beilin et de Paris se seraient laissé tous distancer par une feuille de province paiaissant dans une ville .dont la population ne dépasse pas 60 000 habitants.
- Le comité du Lloyd de Londres est en train d’examiner un projet qui est fort utile : établir des relations télégraphiques avec tous les steamers traversant le détroit du Sund. On avait primitivement songé à étendre cette mesure aux navires à voiles, mais il paraît que les promoteurs ont reculé devant la dépense qu’elle nécessiterait.
- Le débat, dont nous ferons connaître l’issue, ne portera donc que sur la partie la plus intéressante et la plus importante pour la marine contemporaine.
- Éclairage Électrique
- L’éclairage électrique des wagons de chemins de fer a pris une grande extension en Suisse et se développe de plus en plus. La Compagnie du Jura-Simplon, qui possède plus de la moitié des lignes suisses, emploie ce mode pour toutes ses nouvelles voitures, qui ne possèdent d’ailleurs pas d’autre moyen d’éclairage. Une bonne partie des anciens moteurs ont aussi été munis de batteries d’accumulateurs et de lampes électriques.
- Le chargement des [accumulateurs se fait à Berne et à Fribourg au moyen de dynamos actionnées par le transport de force électrique de cetie dernière ville.
- Chaque matin il part de Fribourg un certain nombre de fourgons pleins d’accumulateuis fraîchement chargés. Ces fourgons, à destination des principales gares du réseau, échangent à leur point d'arrivée leurs accumulateurs chargés contre ceux qui ont servi pendant la nuit précédente dans es différents trains.
- Proportionnellement, on trouve en Suisse plus de wagons éclairés à la lumière électrique que de wagons éclairés au gaz en France. Le gaz est du reste absolument proscrit des wagons suisses, tandis qu'il semble en France que ce soit la lumière électrique qui soit frappée de proscription.
- La municipalité de Sedan a concédé pour jusqu’en 1917 le privilège de l’éclairage et de chauffage par le gaz à une compagnie privée. Cependant, prévoyant que l’électricité pourrait entrer en ligne avant l’expiration du contrat, le conseil a introduit dans le marché une clause résolutoire disposant « que le traité serait annulé de plein droit et sans indemnité dans le cas où un autre mode d’éclairage aurait été
- adopté depuis deux ans par des villes de l’importance de Sedan, mais que dans cette circonstance la compagnie serait appelée à concourir à l’adjudication, et qu’au cas où les offres seraient également avantageuses la préférence lui serait donnée sur ses compétiteurs ».
- Dans ces circonstances, le conseil municipal de Sedan a accordé à MM. Collette et Frédéric, ingénieurs-électriciens, l’autorisation d’établir une usine d’éclairage électrique pour les particuliers.
- La compagnie du gaz a attaqué l’arrêté municipal devant le conseil de préfecture du département des Ardennes, qui, jugeant en première instance, lui a donné gain de cause, et condamné la ville à payer 14000 francs, plus les frais.
- Nous ignorons encore si un arrangement interviendra ou si te jugement sera frappé d’appel et porté devant le Conseil d’Etat.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’exploitation des téléphones à Paris va donner lieu à un singulier procès. L’Etat ayant réclamé l’exploitation des téléphones s’est considéré comme dispensé de .l’obligation de payer un loyer à la ville de Paris pour l’usage des égouts abritant les fils. Il s’agit actuellement d’une somme de 700 000 francs. Le Conseil municipal a protesté et intenté un procès dans lequel il soutiendra qu’en prenant les lieu et place de la Compagnie l’Etat a hérité de ses obligations, et que dans l’espèce il ne peut être considéré que comme un simple particulier.
- Il paraît douteux que cette doctrine soit adoptée par le Conseil d’Etat, qui ne verra sans doute dans la téléphonie qu’un service public dont les particuliers sont appelés à bénéficier sous certaines conditions.
- On sait que l’empire du Japon consiste en un archipel composé de quelques grandes îles et d’une multitude de petites, dont quelques-unes sont très fertiles et fort peuplées. Dans ces dernières années, les Japonais ont même planté leur pavillon sur des îles assez éloignées des terres principales, comme l’archipel Loochoo.
- Le gouvernement impérial s’est décidé à ratlacher ces dernières au réseau japonais par un câble sous-marin qui aura une station intermédiaire à la petite île Cota. La dépense est évaluée à dix millions de francs. En même temps, le travail du rattachement avec les terres plus voisines continue sans interruption.
- Les lignes des îles Echigo et Sado sont terminées et l’inauguration du service public doit être un fait accompli, à moins que la Catastrophe du 29 octobre ne l’ait retardée.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Électrique
- JL
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 5 DÉCEMBRE 1891 No 49
- SOMMAIRE. — Applications mécaniques de l’électricité ; Gustave Richard. — La Tour Eiffel et les appareils Parenthou; E. Dieudonné. — Nouveaux compteurs d’électricité; Frank Géraldy. — Etude sur un phénomène lumineux et calorifique produit par le courant électrique dans les liquides; E. Lagrange et P. Hoho.— L’Exposition du travail; W. de Fonvielle.
- — Chronique et revue de la presse industrielle : Piles de Méritens.—- Flotteur électrique Gray.— Canalisation Munro.— Système de signaux maritimes. — Courbes produites par des machines à courants alternatifs, par M. Warren B. Lewis.
- — La Société « Berliner Elektricitæts-Werke ». — Revue des travaux récents en électricité : Sur la force électromotrice des piles à gaz, par M. Markovsky. — Sur une méthode perfectionnée pour la détermination des chaleurs spécifiques au moyen du courant électrique, par M. Pfauftdler. — Sur les décharges électriques dans des tubes vides sans électrodes, par M. J.-J. Thomson. — Bibliographie : Traité d’électrométallurgie, par H. Ponthière. — Electrométallurgie, parle D' Borchers. — Manuel pratique de l’électricien, par E. Cadiat. — Manuel de l’architecte maçon, par MM. Chrystie et Chareyre. — Manuel du menuisier modeleur, par A. Pontiers. — Manuel du serrurier, par L. Thêrrode. — Faits divers.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (*)
- Nous avons déjà décrit au courant de ces articles plusieurs engrenages électriques. Les dispositifs employés récemment par M. P. ÏVillans, dont le principe n’est peut-être pas tout à fait nouveau, présentent du moins l’avantage d’une grande simplicité. Dans le type de la figure i, les pôles a' a0 du disque a, calé sur l’axe b et magnétisé par l’enroulement indiqué en pointillé, entraînent e par leur attraction sur les projections correspondantes d'd° du plateau d. En figure 2, l’enroulement est logé dans une gorge du plateau a et les pôles a* a! sont, ainsi que les projections correspondantes, biseautés de manière que les arbres b et e puissent se désaxer légèrement.
- C’est à une extension du principe des embrayages électriques qu’il faut faire remonter l’origine des tambours ou treuils à adhérence magnéto-électrique de M. de Bovet. Les figures 3 et 4 représentent l’application de ces tambours à l’action-nement d’une chaîne, comme celle d’un bateau de louage, par exemple. Les joues ou plateaux du tambour sont formés d’une série de secteurs 3, séparés par des rayons en bronze a, et constituant
- de chaque côté de la chaîne 4, qui ferme leur circuit magnétique, les pôles N et S des électroaimants 1-2.
- Dans la variante représentée par les figures 5 et 6, la poulie est formée de deux disques 5, séparés magnétiquement par un anneau de bronze b, et ménageant entre eux une gorge destinée à recevoir l’enroulement M; la chaîne s’enroule entre les pôles N S de l’électro-aimant annulaire ainsi constitué.
- On peut enfin, comme l’indique la figure 7, constituer la poulie d’une série d’électro-aimants radiaux, dont les pôles forment la jante même de la poulie.
- Ces poulies auraient fourni, d’après des expériences de M. de Bovet, un accroissement d’adhérence excessivement remarquable et méritent à tous égards d’attirer l’attention.
- On est souvent amené dans les applications mécaniques de l’électricité à réaliser des mouvements pendulaires directement au moyen d’électro-aimants agissant sur des armatures de formes convenables, et comme l’attraction magnétique diminue en raison du carré des distances, il en résulte parfois l’obligation de recourirâ-des électro-aimants trop puissants, dont l’action détermine des chocs à l’arrêt du pendule. MM. Schol-ler et Jahr ont récemment proposé de remédier à
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- ('} La Lumière Electrique du 3 octobre 1891, p. 17.
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- cet inconvénient par l’artifice que représente la figure 8, et qui consisté à multiplier les pôles de l’électro-aimant fixe A et à remplacer l’armature par un électro-aimant pendulaire B, disposé
- Fig. i et 2. — Embrayage électromagnétique Willans (1890).
- et excité de manière que l'attraction ou la répulsion magnétique restent à peu près invariables pendant toute la durée d’une oscillation.
- Fig. 3 à 6. — Poulies à adhérence électromagnétique de Bovet (1891).
- en d un pôle positif et en e un^ pôle négatif. Les pôles ad, bc, en regard et de même signe, se repousseront et feront osciller le pendule vers la droite, puis les pôles bd, cc, de signes opposés, continueront ce mouvement par leur attraction.
- riz
- Fig. 7. — Poulie à adhérence électromagnétique de Bovet.
- A la fin de l’oscillation vers la droite, le commutateur C, renversant le sens des courants en B, détermine l’oscillation suivante de droite à gauche. Pour que le départ de ces oscillations s’effectue
- Fig. 8. — Pendule électromagnétique Scholler et Jahr (1891).
- A cet effet, le courant excitateur traverse d’abord l’électro fixe A de manière à y déterminer un pôle négatif, par exemple, en b, et deux pôles positifs en a et c; puis il passe à l’électropendulaire B par un commutateur C, disposé de manière à y exciter
- sûrement, il faut que les taquets SS arrêtent le pendule dans une position telle que les pôles a etc ne recouvrent jamais les pôles d et e que d’un tiers environ. On voit bien que dans cette disposition l’impulsion magnétique reste à peu près
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- invariable', parce que la somme des distances des pôles en activité ne varie elle-même que très peu.
- Le commutateur Siemens représenté par la figure 9 est spécialement destiné aux dynamos à changement de marche et à vitesses variables, comme celles des grues, tramways, cabestans, etc.
- Le levier L de ce commutateur porte deux contacts isolés Et et E2. Dans la position figurée, le courant arrive par le contact à charbon M K aux inducteurs C de la dynamo, dont il gagne l’armature A par le rhéostat R! G7, le contact Et, la plaque F4 et le balai B7; puis il quitte l’armature par
- Fig- 9. — Grue électrique Siemens (1890).
- B2 F2 Ej, le segment H, le contact E2 et la résistance fixe R.
- Lorsqu’on amène L dans sa position moyenne, sa came l rompt le contact de charbon M en repoussant le galet h ; puis, en continuant son mouvement, il renverse le sens du courant en amenant Ej sur le segment H et E2 sur le rhéostat
- g2 r2.
- Nous avons décrit dans les numéros des 28 septembre 1889 et 10 janvier 1891 les ingénieuses balances électriques de MM. Snelgrove et Avery. M. Snelgrove vient d’apporter à ces appareils une grande simplification qui en facilite et en accélère la manipulation sans en diminuer la sensibilité. Dans ce nouvel appareil, l’achèvement de la pesée s’effectue sans le concours d'aucun poids mobile,
- entièrement (fig. 10 à 13) par l'enroulement ou le déroulement d’une chaîne du tambour C sur le tambour B, placés tous deux sur le fléau A, de l’autre côté du couteau A' que la charge à peser.
- L'extrémité du fléau A porte deux contacts : un contact supérieur et un contact inférieur; et les tambours B reçoivent leur, mouvement, tantôt dans un sens tantôt dans l’autre, de trains d’engrenages à changement de marche électromagnétiques commandés par une dynamo E7.
- Cette dynamo s’arrête quand le fléau A occupe sa position d’équilibre : elle tourne, au contraire, mais toujours dans le même sens, ainsi que le train E6 E5 E4 et l’arbre H, tant que le fléau ferme l’un ou l’autre de ses contacts.
- Supposons que le fléau, venant d'être déchargé, ferme son contact supérieur : la dynamo E7 se met à tourner; mais, en même temps, l’électro-. aimant G, mis en circuit par ce contact, embraye par son arrrtature G7 la griffe G2 de manière que l'arbre H, qui tourne toujours dans le même sens, imprime aux tambours B et C, par le train E3 E2 E' K E, un mouvement dans le sens de la flèche 1. La chaîne, se déroulant ainsi de C vers B, charge le fléau jusqu’à ce qu’il s’abaisse et ferme son contact inférieur.
- La fermeturedece contact, en mêmetempsqu’elle fait repartir la dynamo E7,excite l’électro-aimant F, dont l’armature F' enclenche l’embrayage F2, qui imprime aux tambours, par E8 E, un mouvement dans le sens de la flèche 2. La chaîne se déroule alors de B vers C, en déchargeant le fléau, mais assez lentement pour qu’il remonte vers sa position moyenne sans la dépasser au point de refermer le contact supérieur. -
- Chaque fois que le fléau A cesse de fermer l’un de ses contacts, des ressorts ramènent les armatures G' ou Fjà leur position de désembrayage.
- On voit que l’on peut ainsi, en réglant convenablement l’écart des contacts et le balourd de la chaîne, obtenir une précision presque indéfinie.
- La serrure électrique de M. H. Grefen est (fig. 14 et 13) remarquable par sa simplicité.
- Dans la position indiquée en figure 14, cette serrure, qui ne présente aucun accès à l’extérieur, est fermée par le pêne a. Pour qu’on puisse ouvrir la porte simplement en la poussant, il faut faire passer un courant dans l’électro l, dont l’armature d déclenche en d’le levier h, lequel, prenant . vivement, sous le rappel de son poids g, la posi-
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- tion indiquée en figure 15, déclenche à son tour en n le loquet a'. Ce loquet, ainsi déclenché, s'avance sous l’impulsion de son ressort l, en faisant, par le levier bcb, rentrer le pêne a, malgré son ressort /' plus faible que L L’extrémité du loquet a’ est biseautée de façon qu’il suffise alors de pousser la porte pour l’ouvrir; et ce mouve-vement ramène les choses-dans les positions indiquées en figure 14. Lorsqu’on referme la porte, le pêne a, convenablement taillé, rentre dans la
- serrure sans troubler la position des autres pièces» grâce au jeu du levier b dans a', puis ressort dans sa clenche, de manière à maintenir la porte fermée jusqu’à un nouveau pass;age du courant.
- On peut enfin ouvrir la porte de l’intérieur sans avoir recours à l’électricité, en soulevant l’extrémité h de l'armature dhd' au moyen d’une petite clef dz.
- Nos lecteurs connaissent parfaitement les nom-
- Fig. 10 à 13. — Snelgrove (1890). Balance électrique, vue de côté, plan, coupe y-y et détail des tambours à chaîne.
- breuses applications des solénoïdes à la commande directe des marteaux pilons, des perforatrices, etc. M. Van Depoele, qui a spécialement étudié cette question, a aussi proposé de les appliquer à la commande directe des pompes. La figure 16 représente schématiquement le principe d’une de ces applications, où c’est l’armature même du solénoïde double qui constitue le piston d’une pompe horizontale à double effet.
- M. Dewey a récemment proposé de substituer l’électricité à la vapeur pour l’actionnement des
- ; pompes à incendie. Le moteur est alors (fig. 17), au ' lieu d’une chaudière et d’une machine à vapeur, i constitué par une batterie d’accumulateurs D et par | deux dynamos A et J, dont l’une A, commande la i pompe E ou l’essieu locomoteur C, tandis que j l’autre commande la cheville ouvrière H.
- > La dynamo A commande soit l’essieu locomo-\ teur C par c’c (fig. 17), soit la pompe par le train : d’engrenages/F', suivant la position du levier I d’embrayage G. Un second levier A' permet, en changeant le calage des balais e, de faire varier la vitesse et le sens de la marche de A.
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- La dynamo J est commandée de même par le levier J'. Cette dynamo manœuvre l’essieu directeur C' par la roue à vis sans fin h et la cheville ouvrière H, reliée à l'essieu C' par une paire de ressorts mu qui en amortissent les réactions. On
- Fig. 14 et 15. — Serrure électrique Grefen (1890).
- peut aussi, en décalant au moyen d’une pédale la roue h, manœuvrer l’essieu C à la main parle volant i.
- La transmission de la dynamo A à l’essieu moteur C s’opère au moyen d’un train différentiel c (fig. 19), qui permet aux roues de prendre des vitesses différentes pour le passage des tournants. Ce train se compose de deux satellites tt tournant
- autour d’axes radiaux solidaires de c, et s’engrenant avec deux roues r et r' solidaires l’une de la roue W, folle sur C, et l’autre de l’essieu C. Lorsque la pompe passe un tournant, la roue à l’intérieur de la courbe, W par exemple, éprouve plus de résistance que la roue extérieure calée sur l’essieu C, et tourne moins vite dans la proportion des chemins à parcourir.
- La solution de M. Dewey ne présente en principe qu’un avantage : celui d’avoir une pompe toujours prête à partir immédiatement, avantage dont il ne faut pas s'exagérer la portée, car les
- Fig. 16. — Pompe électrique Van Depoele.
- chaudières des pompes à incendie sont d’une mise en feu très rapide. La suppression des chevaux réaliserait une économie, mais ils ont au moins l’avantage d’amener sûrement et très vite la pompe à son poste par tous les chemins possibles. Quant aux accumulateurs, il faut se rappeler que leur poids ne serait guère inférieur à 300 kil. par cheval-heure, et qu’une grosse pompe à incendie doit fournir au moins 10 à 12 chevaux. La pompe électrique serait donc plus lourde que la pompe à vapeur, et aussi plus fragile, en raison des secousses très violentes du roulage.
- Si l’application de l’électricité aux pompes à incendie présente, comme nous venons de le voir,
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- quelques difficultés non encore résolues, il n’en est pas de même de son application toute indiquée aux avertisseurs d’incendie, dont on a déjà décrit de nombreux exemples dans ce journal. L'avertisseur de la Fire Alarm and Extinguisher C°, de New-York, représenté par les figures 20 à 22, est l’un des appareils les plus complets de ce genre.
- Dans ce système, toutes les salles à protéger sont parcourues par deux circuits : un circuit principal L et un circuit local l, séparés par des thermostats 11.
- Dès qu’un feu se déclare dans une salle, son thermostat relie aussitôt son circuit local au circuit principal. De ce fait, la forte pile B de la station centrale envoie, par le circuit principal et
- Fig. 17. — Dewey (1891). Pompe à incendie électrique.
- ce circuit local, un courant au travers des électros W Z et Y, malgré l’opposition des petites piles O et O'. L’armature de Z ferme alors le circuit de la pile O' sur l’électro X, dont le trembleur R fait partir la sonnerie avertisseuse A. Voici donc le
- «iiimi i~TTna
- Fig. 18. — Dewey (1891). Pompe à incendie électrique.
- poste central averti qu’un feu s’est déclaré; il reste à spécifier en quel endroit.
- A cet effet, l'électro Y attire (fig. 22) son armature y, de manière à déclencher en y' Je bras Y' du cylindre M, que le ressort Si fait aussitôt tourner suffisamment pour séparer les plaques iï de leurs contacts//'... (fig. 21 ), qui reliaient entre eux, comme l’indique la figure 20, les différents circuits locaux II. 11 en résulte que tous ces circuits sont alors isolés, à l’exception du circuit local de l’étage
- où s’est déclaré le feu, lequel, étant relié par son thermostat au circuit principal, fait terre en Et par le cylindre D, auquel les contacts//’... ont été reliés parles touches a a... et les ressorts eé e"..., dès que la rotation du cylindre M a laissé (fig. 23), en
- Fig. 19. — Train différentiel commandant l’essieu moteur.
- écartant les plaqueszf..., les contacts//... retomber suraa. D’autre part, la rotation du. cylindre M a aussi déclenché en k le mouvement d’horlogerie du cylindre D, qui s’est mis à tourner dans le sens de la flèche (fig. 20).
- Ce cylindre D porte cinq disques : H H' H" I et L. Le disque Whi est seul isolé de l’axe s du cylindre. Le premier effet de la rotation de D est donc de relier le circuit principal à la terre E' par les ba-la s D! D2, le disque H! et le balai R2 qui repose
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- sur les dents n de hle circuit sera donc rompu à chaque tour de D, d’abord autant de fois qu'il y a de dents en h" — quatre fois, par exemple, — puis la rotation de D continuant amènera successivement au contact des balais ee' e"... les disques Hj H21, qui ont respectivement une, deux et trois dents, et fera ainsi indiquer par la sonnerie A l’étage incendié du bâtiment dont le numéro (n° 4 dans l’espèce) a été indiqué par la première sonnerie H h". Ces deux indications se répéteront indéfiniment et dans le même ordre au poste central tant que D continuera de tourner.
- Comme exemple, et pour préciser, supposons le feu déclaré dans la chambre 15 du premier étage de la maison n° 4. Le thermostat de cette chambre a relié au circuit général L le circuit local l du premier étage, et le courant de la pile B, ainsi relié à l par le thermostat 15, passe par la série des contacts du cylindre M, aux électros X, Y, Z et à la terre Ej. 11 en résulte, comme nous l’avons expliqué, une rotation [de M qui, séparant /de i, isole des autres le circuit local du premier étage, lequel reste ensuite relié, par (gnhae) au disque Hj du cylindre D, puis à la terre E^ par
- ____„
- Fig. 20. — Fire Alarm C- (1890). Avertisseur électrique d’incendie, ensemble du circuit.
- s ^ et le fil 8. 11 en résulte que, à chaque tour de D, la sonnerie A annonce d’abord par quatre coups le numéro de la maison, puis, par un coup de H', l’étage où le feu s’est déclaré.
- La manette P permet d’appeler à volonté la station centrale; il suffit de la retirer vers le haut de la figure 20, de manière que son coin jj/'applique l’armature jf sur Y, ce qui met le cylindre D en mouvement, en même temps que C ferme en p, par 10 et s", le circuit sur le disque 1 dont la sonnerie indique qu’il s’agit d’un appel volontaire.
- S’il se produisait une rupture en un point quelconque d’un circuit local /, le circuit 0 W serait aussi rompu et l’armature w, ramenée par son ressort fermerait, par 11, le circuit de la pile O" sur
- l’électro X, dont le trembleur ferait perpétuellement marcher la sonnerie A.
- S’il se produit une terre quelconque dans un circuit local, il s’établit aussitôt un circuit par (O, W, 4, Z, 5, Y), la pile O' et la terre E"; l’élec-tro Z fonctionne seul, parce que l’électro Y est disposé de manière à ne fonctionner qu’avec le courant de la grande pile B, et ferme, par 6 et 7, le circuit de la pile O" sur l’électro X, qui fait de nouveau partir la sonnerie A.
- S’il se produit une rupture du circuit général L, l’électro B" du poste central cesse d’être excité par sa pile B' et lâche son armature, qui avertit s’il se forme une terre entre la station centrale et le bâtiment C; l’électro A'de la sonnerie A est bien
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- excité, mais sans agir comme avertisseur, et c’est l’armature de l’électro B qui frappe seul au passage de H sous les balais Dj D11( tandis que A et B fonctionnent tous deux quand la ligne est intacte.
- Les figures 23 et 24 représentent le détail d’un des thermostats t.
- Chaque thermostat est composé de deux capsu-
- Fig. 21 et 22. — Fire Alarm C\ Détail du poste central.
- les métalliques uu, reliées au circuit local l (fig. 20) et séparées par l’ébonite u'. Lorsque la température atteint un point assez élevé pour fondre l’alliage qui rattache les contacts O' O’ aux plaques ni! m', les ressorts u" u“ appliquent ces deux contacts, ou l’un d’eux seulement, sur les extrémités q des lames q' encastrées en u' et qui ferment ainsi le circuit x" a!'.
- C’est à ce même ordre d’idées, d’avertisseurs d’incendie, qu’il faut rattacher l’appareil de M. G. S. Neu représenté par la figure 25, et qui a pour objet d’avertir dès qu’un extincteur s’ouvre accidentellement ou par suite d'un feu.
- A cet effet, dès que l’eau commence à s’échapper de l’extincteur, sa soupape soulève, au travers d’un cylindre plein d’huile, la tige F, qui fait tourner par une came l’axe A. Cet axe porte un bras qui, en remontant par l’effet de cette rotation, repousse, par son galet, le doigt B sur le contact
- Fig. 23 et 24. — Fire Alarm C". Détail d’un thermostat.
- C du circuit avertisseur. Dès que l’enroulement cesse, un ressort D rappelle les diverses pièces de l’appareil à leurs positions primitives.
- Le principe du pointeur électrique deM. L. Anderson est représenté par le schéma figure 26.
- Fig. 25. — Avertisseur Neu.
- Chacun des postes A et B est pourvu d’une bobine primaire, P et P’, dans laquelle peut tourner une bobine secondaire s ou s', pourvue d’une aiguille, a et a'. Les primaires P P’ fixes et parallèles sont reliées au circuit d’une pile par un trembleurN, et les secondaires à un téléphone T, par une clef K, de manière que les courants in* duits y soient de sens opposé. II en résulte, d’après le principe de la balance d’induction de Hu-
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- ghes, que l’on ne cessera d’entendre dans \e téléphone les vibrations du trembleur que si les aiguilles a a et a' a' sont parallèles. Au poste A, se meut en outre, sur la carte, en même temps que a a, une aiguille b, solidaire de la lunette de pointage.
- Comme l’aiguille a' a' du poste B suit aussi la lunette de ce poste, il en résulte que l’intersection
- Fig. 26. — Pointeur électrique Anderson.
- des aiguilles au bb sur la carte A définit exactement le point visé par les deux lunettes (1).
- L'objet du pointeur Siemens représenté par les figures 27 à 33 est de faire partir automatiquement le canon R (fig. 27) dès seulement qu’il occupe très exactement la direction indiquée par l’aiguille Z du pointeur E, commandé à distance par le poste central. La mise en feu s’opère alors par la fermeture du circuit 1-2 au contact/.
- Le pointeur E peut consister en un galvanomètre différentiel G (fig. 28) relié, ainsi qué le
- P; Electrical World, 22 août 1891.
- canon, par une transmission, à deux leviers de contact bx b2, qui introduisent, suivant leurs positions, un nombre variable des résistances wx w2 dans le circuit de G, de sorte que l’aiguille de ce galvanomètre ne peut prendre sa position moyenne, correspondant au pointage exact du canon, que si les positions des deux leviers de contact coïncident entre elles.
- Lorsque l’aiguille du galvanomètre atteint sa position moyenne, elle ferme en c2 un contact complémentaire de/, qui permet de fermer ensuite, par/ le circuit de la mise en feu.
- On peut aussi, comme l’indique la figure 29, disposer en série les deux leviers de contact bx b2, les résistances wx w2 et l’une des bobines du galvanomètre, dont l’autre bobine est reliée à une autre résistance fixe w, de sorte que l’aiguille
- Fig. 27. — Pointeur Siemens (1890).
- du galvanomètre ne se place dans sa position moyenne que sous la condition w1-\-w2 = w, en supposant, bien entendu, que les deux bobines du galvanomètre aient la même résistance.
- La résistance superficielle de contact des leviers bx b2 peut d’ailleurs s’éliminer par l’emploi d’un pont de Wheatstone disposé, par exemple, comme sur la figure 30, et, dans ce cas, il n’est pas nécessaire que le galvanomètre soit différentiel.
- 11 faut, pour assurer le contact exactement dans la position médiane de l’aiguille, employer un relais à trois positions avec enroulement simple ou différentiel, comme celui de la figure 31.
- L’aimant permanent M pivote en O entre les pôles de deux électros mx m2, et est relié par la bielle S à l’armature T, sans cesse écartée par ses ressorts Fî F2. Dès qu’un courant passe dans un sens ou dans l’autre, l’armature est attirée malgré ses ressorts, et l'attraction de M par mx ou m2, suivant le sens du courant, détermine son contact en cx ou en c3. Dans la position moyenne de M, lorsqu’il ne passe pas de courant au relais, les ressorts
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- Fi F2 rappellent au contraire l’armature et ferment en c2 l’un des contacts du circuit de mise en feu.
- Lorsqu’on veut pointer le canon au moyen d’un électromoteur, on peut faire tourner ce moteur dans le même sens et ne l’accoupler qu’én temps voulu à la commande du canon, par des
- embrayages actionnés électriquement. C’est ainsi que, dans l’exemple représenté par la figure 32, l’arbre W de l’électromoteur commande le mécanisme du canon par le pignon F, tan tôt dans un sens, tantôt dans l’autre, suivant que le courant passant dans le solénoïde sx ou dans s2, attire sur F
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- Fig. 28 à 30. — Pointeur Siemens. Schéma des circuits.
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- le cône de friction Fi ou le cône F2, tous deux solidaires du manchon H, calé à rainure et languette sur W.
- Fig. 31. — Détail d’un rela's.
- On peut, bien entendu, remplacer l’embrayage par un changement de marche du moteur même, par exemple au moyen d’un relais T (fig. 33) ana-
- Fig. 32.— Pointeur Siemens. Embrayage électromagnétique.
- logue à celui de la figure 31 ; suivant que l’aiguille M porte sur ct ou sur c3, elle met en circuit l’un ou l’autre des enroulements opposés bx ou b2 du moteur, qui tourne dans un sens ou dans l’autre jusqu’à ce qu’il ait amené la direction du canon à coïncider avec celle du pointeur. L’aiguille M occupe alors sa position centrale, et l’armature T ferme en c2 le circuit de mise en feu.
- Lorsque le pointage du canon exige une correction par rapport à celui du pointeur de la station centrale, on peut effectuer ces corre étions au poste
- Fig. 33. — Pointeur Siemens. Commande par éleclromoteur réversible.
- central ou à l’appareil du canon, en les décalant l’un par rapport à l’autre, par exemple, en modifiant eri conséquence la résistance W (fig. 29) ou en divisant inégalement les résista nces bx #2(fig. 30) (*).
- Gustave Richard.
- C1) Applications mécaniques de l’électricité décrites dans mes précédents articles :
- Artillerie. — Freins de canons. Hill, 3 janvier 1891, p/22. Manœuvres. Canet, 3 janvier 1891, 20. Fiske, 3 janvier 1891, 23. Maxim, 6 février 1886, 249. Mises en feu. Mac Evoy, 13 avril 1889, 63. Morris, 24 mai 1890, 370. Noble, 13 avril 1889, 63; 3 janvier 1891, 23. Mitrailleuses. ÜatJing, 3 janvier '891, 24. American C°, 3 juin 1885,452. Pointeurs. Bessemer, Crompton, Orioîle, 13 avril 1889, 60. FisJ^e, 24 mai 1890,369. Pola, 17 janvier 1891, 127. *
- Astronomie— Télescopes photographiques. Grubb et Grill, 22 mars 1890, 567.
- Baseu/es. — Avéry et Snelgrove, 28 septembre 1891, 601 ; 10 janvier 1891, 72.
- Chirurgie. — Maillets dentaires. Bonwell, Kirby, 15 octobre 1888, 59.
- Embrayages. — Roworth et Sayers, 15 octobre 1888, 58.
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- LA TOUR EIFFEL
- ET LES APPAREILS PARENTHOU
- Chaque année, au retour du mois d'avril, de superbes affiches format grand colombier annoncent la réouverture de la tour Eiffel, absolument comme s’il s’agissait de la reprise d’une campagne théâ-
- Siemens, 6 juin 1891, 458. Enregistreurs. — Cooper et Wig-zell, 2 novembre 1889, 217. Drake et Dormann, 3 janvier 1891, 27. Essoreuses. — Hutehinson, 24 mai 1890, 361.
- Filature. — Casse-fils. Landrun, 13 octobre 1888, 55. Métiers. Kimball et Browett, Radiguet, 2 novembre 1889, 217.
- Fusils. — American Arms C-, Russell, 5 juin 1886, 449.
- Horloges. — Alteneck, 17 juillet 1891, 122. Guncher, 10 janvier 1891, 71. Hammer, 6 juin 1891, 456. Prentiss, 12 septembre 1891, 506. Pope,-17 juillet 1891, 122. Pouchard, 10 juin, 24 mai 1890, 365. Prockoroff, 6 juin 1891, 456, Reclus, 10 janvier 1891, 67. Seales, 17 juillet 1891, 121. Schubert, Sshweitzer, 19 septembre 1891, 569-570.
- Indicateurs. —Mac Gregor, Cox, 3 janvier 1891, 26. Siemens, 12 janvier 1889, 57.
- Levage. — Ascenseurs. Eickemeyer, 6 juin 1891, 462. Electric Elevator C”, 17 janvier 1891, 121. Hollock, 12 janvier 1889, 54. Otis, 17 janvier 1891, 123; 6 juin 1891, 459. Grues. Buchin et Tricoche, 2 novembre 1889, 216. Ponts roulants. Bon et Lustermant, 2 novembre 1889, 204. Dujardin, 17 janvier 1891, 116. Transbordeurs. Chamberlain, 17 janvier 1891, 119. Treuils. Eickemeyer, 6 juin 1891, 460. Crompton, 3 octobre 1891, 30. Electric Elevator C", 17 janvier 1891, 121. Grugenet, Hopkinson, 13 octobre 1888, 53. Holrich, 24 novembre 1890, 363. Siemens 6 juin 1891, 460.
- Machines à écrire. — Mac Lauglin, 13 octobre 1888, 52.
- Machines-outils. — Perceuses. Clark Standfild, 23 août. 1884, 289. Riveuses. Rowan, 23 août 1884, 289.
- Machines à essayer. — Goodmann, 2 novembre 3889, 221. Olsen, 23 août 1891.
- Marine.— Boussoles autodirectrices. Chase, 1" mars 1891, 407. Van Piechl, 18 juillet 1891, 117. Gouvernails. Elder, Ca-selli, Washburn, Symon, 27 mars 1886, 601. Fiske, 19 septembre 1891, 571. Hutehinson, 32 mai 1890, 357. Schuckert, 22 mai 1890, 358. Locks. Faymonville, Loup, Raworth, 28 août 1886, 597. Granville, 3 janvier et 17 juiljet 1891, 24, 120. Lopez de Haro, Munoz, 2 novembre 1889, 217. Sondes. Balch, 12 janvier 1889, 56. Cooper et Wigzell, 2 novembre 1889, 218.
- Mouton à pieux. — Hutehinson, 24 mai 1890, 361.
- Paliers graisseurs. — Haniilton, 12 septembre 1891, 505.
- Pompes, — Electrical Eng. C° Hall, 24 mai 1890, 362. Mi-chaelis, 12 octobre 1888, 55.
- Régulateurs d'air comprimé. — Pisell, 17 janvier 1891, 126.
- Serrures. — Harris, 3 janvier 1891, 29.
- Télémètres. — Fiske, 24 mai 1890, 367.
- Thermostats. — Johnson, 2 novembre 1889. 220.
- Timbres. — Rendait, 3 janvier 1891, 29.
- Turbines (arrêt de). — Hamilton, 12 septembre 1891, 505.
- Transmetteurs. — Murdey, 24 mai 1890, 364.
- Ventilateurs. — Crooker, Wheeler, Simonds et Watel, 20 mai 1890, 360.
- traie ordinaire. En effet, c’est bel et bien un théâtre que ce gigantesque observatoire métallique du haut duquel on considère les scènes de la nature.
- Fig. 1, *=• Récepteur double des réservoirs du_troisiènre étage et dû plancher -intermédiaire.
- Spectacle très attachant auquel on s'arrache difficilement. Le vaste cirque du bassin de Paris bordé à l’horizon par une ceinture de collines bleues est un des plus mobiles et des plus saisissants tableaux de la nature, dans ses variétés infi-
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- nies. L’impression se grave en traits indélébiles dans le cerveau. Rien qu’à ce titre, en ce qui me concerne du moins, je lui suis reconnaissant de m’avoir procuré les plus douces émotions.
- Elle a attiré la foule des deux hémisphères, ce qui peut compter aussi pour un service rendu à la France.
- La conception de cette nouvelle tour de Babel,
- sa construction, son achèvement ont été salués par tous les dithyrambes. Des esprits fortement épris d’art l’ont critiquée avec une verve qui a été d’autant plus excitée à la cruauté que le concert d’éloges était plus unanime.
- 11 y avait quelque part dans le monde une tour de 170 mètres d’élévation ; nous avons montré qu’on pouvait faire plus. Voilà tout.
- Fig. 2. —Variation de|niveau dans'le réservoir du troisième étage.
- Fig. 3. — Variation de niveau dans le réservoir du plancher intermédiaire.
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- 12b 1b 2b 3b 4b
- Fig. 4. — Variation de niveau dans les réservoirs du deuxième étage.
- eb‘
- Peut-être naîtra-t-il un jour un autre monstre titanesque qui fera le désespoir de celui-ci.
- Les progrès de l’industrie feront découvrir de nouveaux et plus puissants moyens de mise en service des matériaux.
- Alors, à quoi bon ? Cette tour ne sert à rien.
- Cette accusation est imméritée; elle a en outre le défaut d’être trop exclusive. L’édification de cettç tour a eu des résultats immédiats très appréciés ; d’abord elle a porté aux confins du monde la réputation et la gloire de M. Eiffel seul, ce n’est
- déjà pas un si médiocre service rendu, au point de vue personnel toutefois. Ensuite la société d’exploitation en a retiré et en retire encore de beaux et gros bénéfices. Les actionnaires ne sont pas enclins à taxer ces produits d’illicites .et de déraisonnables.
- Les actionnaires sont généralement indiqués pour les besognes pénibles et courir tous les risques ; ce n’est point ici le cas.
- Si l’on avait appliqué les sommes dépensées à cette construction au creusement d’un insondable
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- puits à travers les assises de la croûte terrestre, inventant les moyens de combattre les effets de la chaleur intense, les afflux d'eaux souterraines, entourant le travailleur de toute la protection nécessaire à l’accomplissement de son œuvre, mettant à la disposition de l’observation directe et de la science expérimentale ce que les couches les plus profondes de la terre recèlent dans leur sein, c’eût été une entreprise assurément non dépourvue d'intérêt. Elle est hérissée de difficultés qui ne seraient probablement surmontées que dans le développement d’une longue série d’années.
- Les avantages à recueillir pour l’humanité en
- Fig. 5. — Transmetteur.
- deviendraient d’autant plus importants. Mais, comme la durée des travaux ne permettrait pas à un seul — la longueur de la vie étant malheureusement insuffisante — d’en atteindre l’achèvement, il est bien rationnel et bien humain que personne ne se présente pour tenter l’aventure.
- En attendant, voué à la tour, on l’utilisera au mieux.
- Cette préoccupation d’utilisation est constante, elle touche M. Eiffel en particulier, ce qui semble l’indice d’un certain bien fondé des reproches articulés à l’endroit de son œuvre. Dans un banquet qui suivit l’inauguration du manomètre à air libre installé dans les membrures de la tour par M. Cailletet, il déclarait à l’assistance, cherchant par là à atténuer en partie la portée des griefs d’inutilité qui lui sont adressés, que lui personnellement et aussi l’administration de la Société
- d’exploitation de la tour se feraient toujours un plaisir de la mettre au service des recherches expérimentales.
- L’observatoire météorologique a fait installer au-dessus de la plateforme supérieure les appareils enregistreurs de MM. Richard frères, dont les indications sont transmises à distance et recueillies au bureau central de la rue de l’Université. Ces instruments sont des anémomètres, thermomètres, pluviomètres.
- En raison de sa forme et de sa dimension verticale, elle subit de la part de l’électricité atmosphérique une action considérable. Neuf paratonnerres, terminés par des aigrettes de pointes du système Melsens et directement rattachés à l’ossa-
- Fig. 6. — Diagramme des connexions des deux électron aimants avec les deux lignes L L et la pile.
- ture métallique la protègent contre les coups de foudre. Des expériences intéressantes ont été instituées par M. Terquem en vue de vérifier par, des mesures précises la qualité de la conductibilité propre et surtout celle des liaisons, avec le sol.
- Qu’une telle question ait été agitée, cela a provoqué l’étonnement de bon nombre de personnes, Maintenant on ne peut plus dire quelle ne l’a pas été ; c’est du domaine des faits accomplis. H, semble que tout soit parfait, le voisinage du monument jusqu’à l’extrémité d’un rayon considé-, rable doit se sentir protégé efficacement. '.
- Enfin, la tour sert d’appui au colossal manomètre à air libre destiné à l’étude des hautes pressions dont M. Cailletet s’est fait une véritable spécialité. Mentionnons pour mémoire le phare et les appareils projecteurs de lumière électrique.
- 11 est une autre catégorie d’instruments sur la, fonction desquels nous prendrons la liberté de nous étendre avec quelques développements, at-j
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- tendu qu’ils font partie intégrante du service régulier des ascenseurs par le rôle important qu’ils jouent dans l’exploitation de la tour : ce sont les indicateurs du niveau de l’eau dans les réservoirs affectés aux ascenseurs, du système Parenthou.
- Nous avons eu déjà l’occasion d’entretenir nos lecteurs des appareils de ce constructeur; les difficultés que la pratique lui demandait de vaincre ont presque toujours été très grandes; les solutions trouvées après bien des études, on le comprend, ont généralement été heureuses. La meilleure preuve de cette assertion, qui sans cela serait simplement hasardeuse, il faut la voir dans la constance et la sécurité du service qu’assurent les appareils établis depuis quelques années.
- Pour bien faire saisir les conditions du problème posé dans le cas présent, nous rappellerons sommairement les systèmes d’ascension de la tour.
- Le transport des passagers du niveau du sol au faite de l’édifice s’effectue par trois types d’appareils élévatoires :
- i° Les ascenseurs Combalusier, établis dans les piliers est et ouest s’élèvent du sol, au premier étage.
- 20 Les ascenseurs Otis, installés dans les piliers nord et sud, conduisent du sol au deuxième étage, avec arrêt facultatif au premier.
- 30 Enfin, l’ascenseur Edoux mène du deuxième étage au troisième, avec transbordement nécessaire des voyageurs à la plate-forme intermédiaire.
- Tous sont mis en mouvement par de l’eau sous pression dont les réservoirs sont placés, d’une part, au deuxième étage pour les systèmes Combalusier et Ottis et, sous le troisième étage, d’au-part, pour le système Edoux.
- De puissantes pompes assises dans le sous-sol des piliers sud refoulent cette eau évacuée par les tuyaux dans les puisards d’aspiration des pompes; l’ascenseur Edoux verse la sienne dans un réservoir situé au plancher intermédiaire, d’où les pompes Worthington la reprennent sous une pression de 20 kilogrammes environ pour la refouler à 30 dans le réservoir du troisième étage.
- Ces considérables masses d’eau en mouvement
- s
- réclament une surveillance très rigoureuse en vue d’éviter la vidange des réservoirs, ce qui déterminerait l’arrêt descabinesau milieu de leur course. Un tel résultat causerait certainement une très
- nuisible panique parmi les passagers. D’un autre côté, les réservoirs, sous l’affiux inutile d’un excès, d’eau, viendraient à déborder; l’effet en serait également très désastreux, surtout en ce qui concerne ceux du troisième étage, qui n’ont pas d’évacuation pour le trop plein. Cette eau, amalgamée de matières grasses par son passage fréquent dans les cylindres, retomberait en cataracte sur les visiteurs.
- A tout prix, il faut éviter ces deux écueils : la pléthore d’eau et la pénurie.
- Fig. 7. — Diagramme des connexions des appareils du troisième étage et du plancher intermédiaire.
- C’est aux indicateurs et enregistreurs électriques de niveau du système Parenthou qu’est dévolue cette mission de confiance.
- Ils renseignent d’une façon constante les mécaniciens sur la hauteur du niveau dans les ré servoirs et en enregistrent les fluctations sur des tambours dont les feuilles d’inscription sont changées toutes les douze heures.
- Les récepteurs sont placés près de la mise en marche des pompes. La figure 1 est une vue du récepteur double des réservoirs du troisième étage et du plancher intermédiaire. Les figures 2, 3 et 4 sont les reproductions des feuilles d’enregistrement.
- Les transmetteurs dont on voit un fac-similé (fig. 5) sont installés au-dessus des réservoirs. La
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- corde F du flotteur s’enroule sur un tambour, tandis que celle du contrepoids P embrasse un cylindre de plus petit diamètre. Le mouvement du flotteur à l’aide d’un dispositif déjà décrit (’), fait basculer soit à droite soit à gauche, suivant l’ascension ou la baisse de l’eau, un cylindre M contenant une fiole dont le tiers de la capacité est rempli de mercure. A chaque chute, des pointes de platine plongent brusquement et pendant un instant dans des godets de mercure où elles ferment le circuit de crue ou de baisse des récepteurs.
- Pour les réservoirs du deuxième étage, chaque transmetteur dispose de deux fils, l’un de hausse, l’autre de baisse, l’achèvement du circuit ayant lieu par la masse métallique de la tour, comme l’indique la figure 6,.dans laquelle on distingue aisément les deux godets, lés deux lignes LL, les deux électro-aimants, la pile avec un pôle à la terre ou à la tour.
- Aux appareils des réservoirs du plancher intermédiaire et du troisième étage on n’a pu affecter que trois fils. Force fut d’employer des relais doublement polarisés qui, suivant qu’ils sont traversés par un courant ou positif ou négatif, donnent naissance à un courant local dans les électroaimants de hausse ou de baisse des récepteurs. Le schéma figure 7 trace la marche des courants dans les trois fils, celui du milieu servant'de retour commun aux deux autres.
- Le récepteur du troisième étage actionne la sonnerie S (fig. 1) chaque fois que le niveau approche du trop plein ; celui de la plate-forme intermédiaire l’actionne lorsque le réservoir est vide. Des interrupteurs CC donnent la faculté de supprimer ces signaux.
- L’examen du fac-similé de l’enregistrement des niveaux au deuxième étage révèle que les pompes parviennent assez facilement à pourvoir aux besoins des ascenseurs et maintiennent constamment le niveau au-dessus de deux mètres.
- Pour ceux du plancher intermédiaire et du troisième étage, au contraire, les machines éléva-toires doivent suivre pas à pas la marche de l’ascenseur, attendu que chaque voyage absorbe presque complètement la quantité d’eau élevée pendant l’arrêt; une accélération quelconque ou un ralentissement dans l’allure de l'ascenseur doivent être servilement reproduits dans la marche des pompes.
- (l) La Lumière Electrique, t. XXV, p. 351.
- Voilà le fait démonstratif qui pèse plus que toute autre considération dans l’appréciation de l’importance des services rendus par les appareils Parenthou.
- Une dernière preuve en faveur de la sûreté de leur fonctionnement agissant sur le rendement total des ascenseurs : pendant toute la durée de l’exposition universelle de 1889, le nombre des voyages n’a été limité qu’au temps strictement nécessaire au parcours et au transbordement des voyageurs.
- Ce travail si actif commencé à cette époque a continué à être fourni depuis avec la même régularité et ces appareils ne cessent de donner des indications de l’exactitude la plus rigoureuse.
- La sanction d’une pratique longue et constante ! Leur valeur est de premier ordre.
- E. Dieudonné.
- NOUVEAUX COMPTEURS D’Él.ECTRICITÉ (»)
- LE COMPTEUR BRILLIÉ MODÈLE 1891.
- Nous avons dit que la solution vraiment théorique du problème des compteurs électriques consisterait à trouver une quantité qui fût toujours proportionnelle à la quantité à mesurer et qui pût être cumulée.
- Le compteur Desruelles et Chauvin, reprenant l’idée sur laquelle était fondé l’ancien compteur Edison, a cherché cette quantité dans la voie de l’électrolyse; le compteur dont nous allons parler aujourd’hui l’a cherchée dans la production d’une vitesse.
- L’idée n’est pas plus nouvelle dans ce cas qué dans le précédent. Nous la trouvons se présentant déjà avec sa forme essentielle dans un compteur qui fut proposé par la maison Siemens, il y a huit ou neuf ans, et qui a été décrit dans ce journal (2). %
- On demandait au courant de produire un travail au moyen d’une petite machine dynamo-électrique.
- L’une des armatures, l’inducteur, à ce qu’il me * (*)
- (•) La Lumière Electrique du 21 novembre 1891, p. 368.
- (*) Ibid, t. VIII, p. 92.
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- semble, était enroulée avec du fil fin et recevait un courant pris en dérivation aux bornes de l’appareil ; son action magnétique pouvait donc être considérée comme proportionnelle à E; d’autre part, l’induit était enroulé de gros fil et traversé par l’intensité totale du courant à mesurer.
- , L’effort développé était supposé proportionnel
- à El; le travail était donc mesuré par le produit El V.
- Ce travail était absorbé par un système de palettes placées sur l’axe de la machine et tournant dans un vase rempli d’un liquide; on sait que dans un dispositif de ce genre, l’effort résistant est proportionnel à la vitesse, le travail absorbé
- Fig. i. — Compteur Brillié (1891).
- était donc représenté par la formule K V2, K étant un coefficient dépendant de l’appareil. On peut donc poser
- Il suffira donc de mesurer V pour connaître El. Cette mesure se fait au moyen d’un compteur enregistrant le nombre de tours de la machine.
- Ce compteur n’entra pas dans la pratique; on voit immédiatement qu’il présentait des défauts
- graves. D’abord, la machine renfermait du fer, dont la perméabilité variable faussait les résultats; en second lieu, l'emploi d’un liquide pour absorber le travail introduisait des causes d'erreur et n’était pas commode; enfin, le travail développé étant assez notable, le compteur aurait consommé pour lui-même une quantité d’énergie très sensible et dont la dépense eût été onéreuse.
- Le compteur récemment lancé dans l’industrie par M. Elihu Thomson est une forme perfectionnée de la même idée; il repose exactement sur les mêmes principes, mais on a éliminé ou
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- beaucoup diminué les défauts que je viens de signaler. 11 a été décrit dans ce journal (J).
- La petite machine dynamo, réduite à une forme très simple, ne renferme pas de fer; ses résultats sont donc conformes à la théorie ; elle se comporte comme un électrodynamomètre.
- D’autre part, le travail est absorbé, comme on
- le sait, par un disque de cuivre placé dans un champ magnétique et mis en mouvement par la dynamo. L’efifort développé est bien rigoureusement proportionnel à la vitesse. De ces deux côtés, l’appareil est tout à fait satisfaisant. II n’est pas aussi parfait en ce qui concerne l’énergie absorbée pour son service; elle est fort réduite, sans
- Pig. 6. — Compteur Brillié (1891).
- doute, mais elle est encore sensible; j’estime que la dépense qu'elle occasionne s’élève de 1 à 2 0/0 de la valeur vénale du courant à mesurer; ce n’est pas une proportion tout à fait négligeable.
- Enfin, on peut lui faire une critique théorique de quelque importance.
- Le travail de la dynamo représente non seule-
- b La Lumière Electrique, t. XXXV/1/, p. 57S.
- ment le travaij magnétiqué absorbé, mais encore les frottements de l’appareil.
- On s’est efforcé, par des moyens de construction ingénieux, de rendre ces frottements extrêmement faibles et en tout cas constants; on y est arrivé d’une façon très acceptable, mais on ne peut affirmer qu’on ait atteint le résultat d’une manière absolue, et il reste de ce côté une cause d’erreur.
- L’appareil que M. Brillié présente sous le nom
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- de modèle 1891 tend à se dégager de ces dernières imperfections, tout en conservant le principe et les qualités des compteurs dont nous venons de parler.
- Les dispositions essentielles sont les suivantes.
- La mesure des quantités électriques est faite par un électrodynamomètre dont la bobine mobile porte suspendu un disque de cuivre. Celui-ci est compris entre deux équipages d’aimants dont les pôles placés en face l’un de l’autre des deux côtés du disque déterminent des champs magnétiques le traversant. Cet équipage d’aimants est disposé sur un axe et tourne sous l’action d’un petit moteur électrique.
- Lorsque le courant passe, l’électrodynamomètre quitte sa position d’équilibre et déplace le disque d’un petit angle; l’équipage d’aimants, de son
- Fig. 3
- côté, entre en rotation, et il exerce sur le disque un effort tendant à le ramener à la position qu’il a quittée. L’effort ainsi exercé est proportionnel à la vitesse des aimants.
- Cette vitesse est réglée au moyen de résistances intercalées sur le circuit du petit moteur; ces résistances sont introduites et retirées par l’électro-dynamomètre lui-même. Si la vitesse imprimée est trop petite, l’électrodynamomètre n’est pas ramené à son zéro, il agit alors pour augmenter cette vitesse ; si au contraire elle était trop grande, il dépasserait son zéro et agirait pour la diminuer; l’état stable s’établit lorsque la vitesse est précisément telle que l’effort engendré par les aimants soit égal à celui qu’exerce l’électrodynamomètre; dans le fonctionnement continu, cet état s’établit à chaque instant et la vitesse est constamment proportionnelle à l’effort, c’est-à-dire à la quantité El qu’il faut mesurer; il suffit donc de l'enregistrer sur un compteur pour avoir l’évaluation cherchée.
- Pour atteindre ce résultat, M. Brillié a adopté les dispositions que nous allons décrire.
- La figure 1 donne la vue de face de l’appareil, la figure 2 la vue de côté. L’électrodynamomètre se compose de la double bobine fixe 1 formée de bandes de cuivre enroulées, recevant l’intensité totale du courant, et de la bobine mobile E formée de fil fin recevant une dérivation qui mesure la différence de potentiel. La bobine E porte à l’aide de trois bras le disque ou plutôt l’anneau plat de cuivre D. Le tout est suspendu au moyen d’un fil métallique fin qui passe dans l’axe de l’ensemble et dont la longueur est assez grande pour que sa torsion soit négligeable, surtout si l’on considère que la bobine E n’a jamais à s’écarter sensiblement de sa position d’équilibre.
- L’équipage des aimants mobiles est représenté comme ayant la forme d’un ovale aplati; après essais, on n’a pas maintenu cette disposition; les aimants sont arrangés suivant les génératrices de deux cônes opposés par la base, les pôles successifs étant alternés, comme on le voit dans la figure 3.
- Le petit moteur qui met cet équipage en mouvement est figuré en M (fig. 1 et 2). 11 comporte cinq bobines, deux supérieures fixes formant inducteur, trois inférieures mobiles constituant une sorte d’armature Gramme à trois sections, munie par conséquent' d’un petit collecteur à trois touches, placé au-dessous. Ces deux armatures sont placées en série sur le courant.
- Le moteur dont la vitesse est régularisée par un volant V agit sur les aimants par une transmission à engrenages; d’autre part, son nombre de tours est enregistré à l aide d’une vis sans fin mettant en jeu un compteur N qui présente des ca-
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- drans apparents permettant de relever les chiffres.
- Nous avons dit que l’électrodynamomètre constituait à l’égard du moteur un véritable régulateur de vitesse. 11 opère cette régulation en modifiant la résistance du circuit de ce moteur à l’aide d’un petit rhéostat.
- 11 y avait là une difficulté pratique sérieuse; il fallait avoir un rhéostat extrêmement réduit, et agir sur lui par des moyens d’une absolue simplicité; les figures 4 et 5 feront comprendre de quelle manière vraiment ingénieuse cet obstacle a été surmonté.
- L'inventeur a donné du fonctionnement du rhéostat une explication bien claire que nous allons résumer.
- Le rhéostat comprend seulement deux résistances formées de deux bobines dont l'une est visible en R sur la figure 2 et qui sont représentées schématiquement en R et R' sur la figure 4.
- Le régulateur se compose d’une pièce isolante S mobile autour d’un axe s. Sur les côtés de cette pièce isolante sont fixés des balais flexibles bx et b2, dont l’un bt communique par l’axe s avec un pôle de la source d’électricité et l’autre bt avec un contact V.
- Quatre goupilles numérotées 1, 2, 3, 4 sont fixées sur une pièce isolante portant le pivot s de telle sorte que par le mouvement d’oscillation de S, les balais bt et b2 se mettent alternativement en contact avec les goupilles 1 et 2 ou 3 et 4. Les déplacements de S sont commandés par le doigt £ formant contact monté sur 1 axe a de la bobine A de l’électrodynamomètre et par conséquent solidaire de cette dernière.
- Considérons la position du repos, c’est-à-dire la position des différents organes de l’appareil lorsqu'il ne passe aucun courant (fig. 4) dans le compteur; le doigt t s’appuie contre la pièce isolante S en t"; le balai bx s’appuie sur la goupille 1 sans être en contact avec la goupille 2 et le balai b2 isolé de la goupille 4 est en contact avec la goupille 3.
- La goupille 1 est entièrement isolée; des goupilles 2 et 3 partent les résistances R et R' intercalées entre le moteur M et ces goupilles. La goupille H est reliée directement au moteur M. Dans cette position, aucun courant ne traverse donc le moteur.
- La bobine E seule est toujours parcourue par le courant lorsque le circuit général est en charge.
- Dès que le moindre courant traverse les gros
- cadres, la bobine A (fig. 4) de l’électrodynamo-mètre se déplace et entraîne le contact t dans le sens de la flèche. Le contact 11' est établi et le circuit du moteur est fermé par -f- a, 11". b2, R', M — ce qui donne au courant qui le parcourt, la valeur 1 représentée graphiquement figure 5.
- Le contact t continuant à se déplacer sous l’action prépondérante de l’électrodynamomètre sur l’entraînement magnétique, déplace dans son mouvement la pièce S et le balai bt vient en contact avec la goupille 2. La résistance R s’établit en dérivation sur R’ et le circuit du moteur devient :
- La résistance diminuant, puisqu’il a maintenant
- Fig. 5
- deux voies au lieu d’une, le courant a augmenté et a pris la valeur 2 représentée graphiquement.
- Si, toujours sous la même influence (l’action prépondérante de l’électrodynamomètre), le contact t continue à déplacer la pièce S dans le même sens, le balai b2 vient en contact avec la goupille 4 et le circuit du moteur devient :
- + a 11' bi 4 M —
- Le courant prend la valeur 3 du graphique, valeur telle que la vitesse du moteur deviendra, dans tous les cas, supérieure à celle nécessaire pour que l’action des aimants devienne plus grande que l’action de l’électrodynamomètre.
- Lorsque l’action des aimants devient prépondérante, le contact t se déplace dans le sens inverse de celui indiqué par la flèche et le contact tt' est rompu.
- Le circuit devient alors :
- + sJi2RM —
- — valeur représentée graphiquement par 1.
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- Si le contact t continue à se déplacer dans le sens opposé à celui indiqué par la flèche, il entraîne la pièce S, le balai bx abandonne la goupille 2 et passe sur la goupille i ; le courant devient nul. En résumé on voit :
- i° Que le courant envoyé dans le moteur est d’autant plus grand que la bobine est plus à droite ;
- 2° Qu’il diminue subitement pendant l’oscillation à gauche ;
- 5° Que la rupture se fait soit en tt' soit en bx 2 à travers R ou R', c’est-à-dire lorsque le courant est minimum.
- Fig. 6
- Ce compteur est très sensible; un appareil destiné à une installation de mille lampes donne des indications pour une seule lampe, assez indécises, il est vrai; il part franchement pour deux lampes; il marquerait donc à 1/500 près, ce qui est fort satisfaisant; il échapperait à la critique générale que nous adressions récemment à la paresse des compteurs de grands modèles.
- 11 n’est pas sujet, comme on le voit, à l’objection faite au compteur Thomson ; la vitesse mesurée n’est pas fonction des frottements; on dé-
- Fig. 7
- Dans le tonctionnement normal, la bobine A, par de légères oscillations, modifie constamment la valeur du courant du moteur, de façon que l’intensité moyenne qui le traverse lui imprime précisément la vitesse qui maintient la bobine dans sa position d’équilibre.
- Comme on le voit, on n’a pas cherché à réaliser la résistance précise et à atteindre juste l’état d’équilibre ; le moteur reçoit continuellement de petites impulsions. Comme d’une part ces impulsions sont alternativement de sens inverse et xde l’autre que, en vertu de son inertie, le moteur ne leur obéit pas d’une façon absolument instantanée, la vitesse représente bien exactement la Valeur cherchée et donne la mesure que l’on voulait obtenir.
- pensera dans le moteur plus ou moins d’énergie, suivant la valeur de ceux-ci, mais il faudra toujours qu’en définitive il y ait équilibre entre l’effort engendré par l’électrodynamomètre et l’effort d’entraînement exercé sur le disque; la mesure sera donc exacte. 11 consomme d’ailleurs très peu de courant; celui-ci n’est admis dans le moteur qu’au moment du comptage; pendant le resté du temps, la bobine mobile, qui est très résistante, reçoit seule l’électricité ; d’après nos renseignements, la dépense d’énergie de ce chef croît suivant les types de 0,2 à 0,5 0/0, c’est-à-dire de 1/500 à 1/200, ce qui est très admissible.
- Les figures 6 et 7 donnent la vue d’ensemble du mécanisme et l’aspect extérieur du corrtpteuf recouvert de son enveloppe.
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- Ce compteur paraît présenter de très sérieux avantages; comme tout ce que nous connaissons du même inventeur, il est très ingénieux, peut-être un peu compliqué, mais très théorique; on peut en espérer d’excellents résultats; nous saurons dans quelques mois la décision que nous donnera la pratique de tous les jours.
- Frank Géraldy.
- ETUDE SUR UN PHÉNOMÈNE
- LUMINEUX ET CALORIFIQUE PRODUIT PAR LE COURANT ÉLECTRIQUE
- DANS LES LfQUIDES (!)
- III. — L’apparition première du phénomène lumineux ; influence de Vélectrolyte et de l'électrode.
- Dans le but d’éclaircir le phénomène, nous avons recherché quelles différences de potentiel doivent exister entre l’électrode et l’électrolyte, afin que le phénomène se présente sous l’aspect décrit sous le numéro 3, dans un électrolyte donné à différents degrés de concentration. Le choix de l’électrolyte était à priori assez indifférent; aussi avons-nous opéré avec le mélange d’eau et d’acide à 66° B. et une électrode négative en cuivre de 0,25 mm. immergée à une profondeur d’un demi-millimètre sous le niveau. L’électrode positive en plomb avait une surface de 180 cm2, qui a été maintenue constante pendant toute la série des expériences.
- On trouvera rassemblés sur la courbe (fig. 1) ci-contre les résultats des expériences que nous avons faites sur ce point. Les abscisses donnent les degrés d’acidité du liquide en poids, les ordonnées indiquent les différences de potentiel concordant avec la première manifestation du phénomène. L’examen des différences de potentiel nous montre que, si l’on fait croître le degré d’acidité du liquide, cette différence de potentiel diminue, puis reste à peu près stationnairé, pour augmenter ensuite aussi rapidement qu’elle avait diminué.
- 11 est intéressant de mettre en regard de cette courbe celle des variations de la résistance de
- (') La Lumière Electrique du 28 novembre 1891, p. 401.
- l’acide sulfurique avec la concentration de cet acide. Pour cela nous avons indiqué sur la même figure la variation de la résistance de l’électrolyte en fonction du degré d’acidité exprimé par le pour-cent en poids d’acide à 66° B. On voit, au premier coup d’œil, que ces courbes ont la même allure générale. Le minimum de l’une se trouve dans la même région que le minimum de l’autre.
- Nous ne pourrions pas dire que la différence de potentiel soit exactement proportionnelle à la
- Fig. 1. — Relations entre les différences de potentiel et les degrés de concentration de l’acide sulfurique. Les chiffres suivant la courbe indiquent les proportions en poids sur 100 d’acide à 66” Baumé. — I, courbe des différences de potentiel en volts; II, courbe des résistances de l’acide, d’après Matthiessen, en ohms centimètres.
- résistance de l’électrolyte; cependant il est clair que cette résistance joue un rôle prépondérant dans le fait de la variation.
- De ce qui a été dit au chapitre II, il résulte que pour constater à quelle différence de potentiel minima le phénomène lumineux commence, il importait de plonger dans le liquide une électrode dont la surface de contact fût le plus faible possible :Jc’est pourquoi nous avons employé un
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- fil de 0,25 de diamètre, enfoncé d’un demi-millimètre.
- Nous avons cependant constaté que, quelle que soit la forme géométrique de l’électrode, la différence de potentiel nécessaire pour que le phénomène commence est indépendante de cette forme géométrique, à condition que les surfaces de contact soient les mêmes. Remarquons qu’il s’agit ici du commencement du phénomène.
- Nous avons constaté, en second lieu, que le phénomène commençait à la même force électro-motrice (pour un degré d'acidité donné), quelle que fût la nature de l’électrode employée.
- IV. — Influence de la surface de contact sur l’intensité du courant.
- Ainsi que nous le disions déjà précédemment, il est manifeste que les dimensions de la surface du contact entre l’électrode et un électrolyte donné jouent dans ce phénomène le rôle principal. 11 suffit, en effet, pour s’en rendre compte, de se rappeler que l’acide sulfurique à 60 0/0 en poids possède une résistance spécifique environ un million de fois supérieure à celle du cuivre.
- Nous avons entrepris à ce sujet une série d’expériences qui étaient conduites comme suit. Dans un électrolyte donné, nous plongions une électrode donnée à des profondeurs différentes, et nous relevions pour chacune de ces profondeurs l’intensité du courant ; nous prenions la précaution de maintenir la différence de potentiel constante ainsi que la température du bain. Nous avons répété cette expérience avec des électrodes différentes et en nous servant comme électrolytes de mélanges d’acide sulfurique et d’eau, à différents degrés de concentration.
- Les résultats de ces expériences se trouvent consignés dans les courbes des figures 2 et 3 ; la légende de ces courbes indique pour chacune d'elles les circonstances dans lesquelles on s’est placé.
- De l’inspection de ces courbes nous concluons :
- i° Chaque courbe individuelle montre que si l’intensité ne croît pas en proportion directe avec l’étendue des surfaces immergées, celle-ci agit Ncependant comme facteur principal de l’accroissement. Nous aurons l’occasion d’y revenir.
- 20 Comparons les courbes l, 11, 111, IV, V et VI, pour lesquelles le degré d’acidité est égal à 15 0/0 en poids et la différence de potentiel égale à
- 76 volts. Quoique les électrodes en cuivre aient varié de 0,78 mm2 jusqu’à 0,20 mm2 comme section, c’est-à-dire que la résistance de l’électrode ait varié dans le rapport de 1 à 25, et que, d’autre part, ces courbes se rapportent à des électrodes en cuivre et à des électrodes en fer dont les résistances électriques sont entre elles comme 1 est à 7, nous constatons que si les sections et les formes géométriques extérieures de ces électrodes et leur nature influent sur l’intensité du courant, le rapport de ces intensités ne se rapproche guère de celui des deux électrodes.
- Néanmoins, il est manifeste que les formes géométriques extérieures et la nature des électrodes ont une influence.
- 3° a) Comparons les courbes 1 et 11 (fils de cuivre de 1 millimètre et de 1,75 mm. de diamètre); elles montrent que l’intensité augmente, toutes choses égales, dans un certain rapport, avec les sections des électrodes.
- Ce fait est confirmé par les courbes 111 et IV (fils de fer de 1,75 mm. et de 4 mm. de diamètre).
- Cependant les courbes Vil et Vlll montrent le contraire; ces courbes, nous le faisons remarquer, se rapportent à des électrodes de section rectangulaire; nous reviendrons plus loin sur ce fait.
- b) Si nous comparons la courbe IV, qui se rapporte à une électrode de fer de section circulaire de 12,57 mm2, à la courbe VI, qui se rapporte à une électrode de fer de section plate de 7,50 mm2, on constate que l’intensité du courant est plus forte pour cette dernière.
- Ceci se trouve confirmé, quoique indirectement, par les courbes 1 et 11 (cuivre) comparées à la courbe VI (fer).
- 4° Les courbes 11 (cuivre de 1,75 mm.) et III (fer de 1,75 mm.) montrent l’existence d’une influence due à la nature de l’électrode. Ce fait est confirmé directement par les courbes IX et X comparées à 1 et IL Dans les conditions où les expériences ont été faites, il nous paraît difficile d’attribuer ce fait à autre chose qu’à des particules de l’électrode détachées de celle-ci et qui influent sur la résistance de la gaîne.
- 50 Comparons les courbes V et VII. Celles-ci montrent que pour un même degré d’acidité, une même électrode et une même surface d’immersion, l’intensité du courant a une tendance à rester constante, quoique la force électromotrice varie de 76 à 98 volts. Ceci n’indique-t-il pas que la résistance anormale qui se crée à l’électrode aug-
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- mente avec l’intensité du courant qui est débité par unité de surface?
- 11 nous a paru intéressant de rechercher pour une électrode donnée avec une force électromotrice constante comment l’intensité du courant varierait avec le degré d’acidité de l’électrolyte.
- Les résultats de nos expériences sont représentés par les courbes 11, IX, X et XI de la figure 3, qui se rapportent à une électrode de cuivre de
- 1,75 mm. de diamètre, successivement plongée dans des électrolytes différents constitués respectivement par de l’acide sulfurique à 15,5 0/0, à 39 0/0, à 49 0/0 et à 66 0/0 en poids, ainsi que par les courbes 111 et XII, qui se rapportent à une même électrode de fer de 1,75 mm. de diamètre, dans l’acide à 15,5 0/0 et à 66 0/0 en poids.
- Ces courbes, encore une fois, montrent que les intensités du courant subissent nettement l'in-
- Fig. 2. — Relations entre l’intensité du courant et les surfaces d’immersion pour les électrodes en fer et en cuivre de différentes sections plongées dans l’acide sulfurique à 15,5 0/0 (en poids). Les abscisses représentent les surfaces d’immersion en millimètres carrés. 76 volts: I, fil de cuivre de 1 mm. de diamètre; II, de 1,75; III, fil de fer de 1,75; IV, de 4; V, lame de cuivre de 1 sur 4,5; VI, lame de fer de 0,75 sur 10; 98 volts : VII, lame de cuivre de 1 mm. sur 4,5 mm.; VIII, de 1 sur 20.
- fluence de la résistance spécifique du bain électrolytique.
- V. Phénomènes à l’électrode positive, et phénomènes produits par le courant alternatif.
- Précédemment nous avons dit que des phénomènes analogues à ceux que nous avons décrits se manifestent à l’électrode positive. En effet, celle-ci devient lumineuse lorsque sa surface de contact avec l’électrolyte est petite relativement à la surface de contact de l’électrode négative.
- Mais le phénomène s’y produit moins facile-
- ment; à surfaces égales, c’est à l’éléctrode négative qu’il se présente. Nous n’avons pas réussi à le produire simultanément aux deux électrodes.
- Au lieu de donner unegaîne lumineuse, l’électrode positive semble plutôt devenir incandescente elle-même; de plus, elle disparaît rapidement, entrant en réaction chimique avec l’électrolyte.
- Nous avons cru dans ces conditions devoir expérimenter avec le courant alternatif, ce qui n’avait pas été fait jusqu’à présent. Comme pour le courant continu; l’une des électrodes présen-
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- tait une surface de contact avec l’électrolyte amplement suffisante pour éviter tout phénomène anormal.
- Lorsque l’autre électrode est enfoncée suffisamment pour produire l’action électrolytique ordinaire, il s’y dégage des bulles d’H et d’O, sans vapeur d’eau, en quantité notable.
- Lorsqu'on retire cette électrode jusqu’à un certain point, les phénomènes lumineux se représentent, semblables à ceux que nous avons observés pour le courant continu à l’électrode négative. Cependant, deux points sont à noter. D’abord il se produit une quantité de vapeur d’eau considérable qui est due à l’évaporation produite par le dégagement de chaleur; d’autre part, l’oxygène
- Fig. 3. — Force électromotrice 76 volts. Relations entre l’intensité du courant et les surfaces d’immersion pour des électrodes en fer et en cuivre de 1,75 mm. de diamètre, plongées dans de l’acide sulfurique à différents degrés de concentration. Multiplier les abscisses par n X 1,75 = 5,50 mm. pour obtenir les surfaces d’immersion. II, fil de cuivre, acidité 15,5 0/0 en poids; II, fil de fer, 15,5 0/0; IX, fil de cuivre, 39 0/0; X, 48 0/0; XI, 100 0/0; XII, fil de fer, 100 0/0 (100 0/0 correspond à l’acide à 66° Baumé).
- et l’hydrogène mis en liberté se recombinent successivement en grande partie. On perçoit un bruit caractéristique, que nous attribuons aux explosions successives et très rapprochées produites par les combinaisons de l’H et de l’O.
- Cette manière de voir se trouve confirmée par certaine particularité qui se produit pendant la période transitoire qui sépare la production des ^phénomènes normaux de l’électrolyse et la production d’une gaîne lumineuse, au contact de l'électrolyte, et que nous avons nommée la période instable. On se rappelle, en effet, que celle-
- ci se présentait pour le courant continu et se manifestait par un bouillonnement qui précédait la production de lumière. Ici, pendant cette période instable, il se produit les mêmes intermittences dans les phénomènes, mais en même temps on note une succession de petites explosions, nettement caractérisées, évidemment dues aux combinaisons de l’O et de l’H.
- VI. Rappel général et conclusions.
- Ce qui caractérise le plus nettement le phénomène qui nous occupe, c’est la résistance anormale très considérable qui apparaît avec la gaîne et se trouve localisée dans celle-ci.
- Nous savons que, lorsque le courant électrique passe d’une électrode dans un électrolyte, il trouve une résistance très forte à la surface de contact, si cette surface n’est pas très grande relativement à la section du fil. Nous rappelons que l’acide sulfurique dilué à 60 0/0 en poids possède une résistance spécifique électrique à peu près un million de fois supérieure à celle du cuivre. Donc, lorsque la surface d’immersion est faible, la résistance offerte au passage du courant de l’électrode au liquide doit être considérable.
- Mais le phénomène qui nous occupe ne peut être attribué à cette résistance telle quelle, quoique celle-ci en constitue manifestement la cause première.
- L’électrode est entourée d’une gaîne gazeuse composée de vapeurs de l’électrolyte et d’hydrogène, dans lesquelles se trouvent des particules du métal de l’électrolyte lorsque ce dernier est constitué par une dissolution saline.
- Cette gaîne gazeuze doit nécessairement créer une résistance anormale qui n’est autre que celle que nous avons constatée.
- a) La résistance de la gaîne doit donc dépendre essentiellement de la nature de l’électrolyte;
- b) La présence des particules de l’électrode dans cette gaîne explique comment il se fait que l’intensité varie, toutes autres choses égales, c’est-à-dire comment il se fait que la résistance par unité de surface de l’électrode .varie, avec sa nature.
- c) La forme géométrique, disions-nous précédemment, a une influence sur la résistance de la gaîne. Dans le cas d’une électrode cylindrique, la résistance offerte par la gaîne au passage du courant peut être considérée comme la somme des résistances que présentent la série de couches
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- dans lesquelles on peut subdiviser la gaîne par une suite de cylindres concentriques à l’axe du fil. La résistance de chacune de ccs couches est proportionnelle à son épaisseur, à la résistance spécifique du milieu, et inversement proportionnelle à sa base, qui est constituée par l’un des cylindres concentriques.
- Or, nous allons voir que, à surface égale et à épaisseur constante de gaîne, la résistance est plus faible, si l’on considère des fils de faible rayon,
- Soient 2ru 2r2 les diamètres de l’électrode et de la gaîne, dont e est l’épaisseur; soit enfin h la longueur de l’électrode sous le niveau du liquide, quantité qui équivaut à la longueur de la gaîne elle-même, si l’on néglige la partie inférieure à l’électrode; soit aussi K la résistance spécifique de la gaîne; on aura, en appelant p la résistance de la gaîne
- p
- log. nép.
- ra
- ri
- Supposons que l’on ait rh = constante — c, c’est-à-dire que la surface immergée reste constante et qu’en même temps l’épaisseur de la gaîne ne change pas, c’est-à-dire que
- on aura
- r 2 = ri + ei
- P =
- K
- 2 n b
- log
- (r\ + e)
- P
- K n Io t (n + c) 2 « c k n
- Voyons comment p varie avec r :
- dp _ K ^ n + e___ K c
- d n 2 7t c k 2 7rC7'i + e’
- -ü-fiogrL+î—--1
- d n — 2 n c L n >1 + <U
- Or, la quantité entre parenthèses est toujours positive ; donc, quand r augmente, p augmente.
- La comparaison des courbes 1, 11, 111, IV, trouvées expérimentalement, donne un résultat contraire. Il faut en conclure que la résistance de la gaîne subit l’influence de la forme géométrique de l’électrode, ainsi qu’elle subit celle de la nature de cette électrode.
- E. Lagrange.
- P. Hoho.
- L’EXPOSITION DU TRAVAIL (»)
- Au premier étage, la maison E. Ducretet, bien connue de nos lecteurs, expose quelques appareils intéressants placés dans un cadre voisin de la salle des délibérations du jury; nous y trouvons :
- i° Une bobine de Ruhmkorff destinée adonner l’inflammation dans le mélange détonant des matières à gaz, à faire éclater les cartouches de dynamite dans les mines, à produire l’ozone par des décharges dans des tubes de verre, à fournir les flammes analysées au spectroscope, les rotations sous l’infiuence de courants induits, etc., etc:, en un mot, à tous les usages industriels de cet appareil.
- Les circuits induits et inducteurs ne diffèrent en rien de ceux qui sont habituellement mis en œuvre dans ce genre de transformateur (fig. 1 et 2), d’un haut potentiel; cependant le fil du circuit induit est d’un diamètre plus fort que dans les bobines servant aux recherches purement scientifiques.
- 11 en résulte que l’étincelle obtenue aux bornes B B’ est plus courte, mais aussi plus chaude que l’étincelle ordinaire. Comme dans les bobines ordinaires, les deux bornes CC' sont en communication directe avec le condensateur, qui est renfermé dans l’intérieur du socle.
- L’appareil se distingue de tous les autres par la disposition dont nous avons déjà parlé et qui permet de graduer la vitesse des interruptions par le procédé que nous allons décrire. Le trem-bleur est actionné par le courant primaire qui arrive aux bornes A et A'..
- Le trembleur E. Ducretet comprend essentiellement une palette feuilletée T, en lames de tôle de fer doux, fixée à une lame de ressort recourbée, laquelle est fixée à la monture G. Il est bon de faire remarquer que la vis de butée D ne diminue nullement la flexibilité du ressort.
- Les contacts, en platine fort, sont en C'et en D. C’est en faisant varier la position de cette vis de butée que l’on obtient des vibrations lentes ou rapides. Dès que le courant passe dans le circuit inducteur, la palette T' est attirée et le circuit est rompu en f. Les successions d’attractions et de ruptures produisent des vibrations régulières, lentes ou rapides.
- (*) La Lumière Electrique du 24 octobre, p. 166.
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- Le minimum d’étincelles de rupture a lieu en P; si le faisceau F de la bobine est à une distance convenablè de la palette T, le réglage s’obtient rapidement, et suivant l’intensité du courant employé en agissant sur la vis de rappel V' du faisceau F.
- Ce trembleur n’est jamais calé. 11 part de lui-même dès que le courant passe en A A', à cause de la forme recourbée de sa lame, et il rend les plus grands services dans les expériences scientifiques par la précision avec laquelle il permet de donner aux vibrations du trembleur une fréquence quelconque. 11 convient spécialement pour l’étude des rotations continues et des conditions les plus favorables à la construction des moteurs à courant alternatif.
- 2° Le nouveau conjoncteur-disjoncteur de M. Féry, qui a été récemment décrit dans ce recueil (*), et dont M. E. Ducretet est le seul constructeur.
- 3° Les exploseurs à armatures feuilletées de M. E. Ducretet, qui sont employés depuis deux ans dans les mines de Belgique, et pour lesquels les ingénieurs ont fait plusieurs rapports;
- 4° Un épurateur des huiles de rebut, qui peut rendre des services dans les installations de lumière électrique ou de production de force motrice en permettant d'utiliser indéfiniment les mêmes huiles pour le graissage, et en réduisant la dépense aux pertes inévitables de substance résultant de manipulations successives.
- 5° Une lunette de MM. Mendré et Borrel, permettant d’évaluer , le degré d’incandescence tant des arcs que des filaments.
- A l’angle nord-est se trouve l’exposition de la Société de topographie de France. Cette institution nationale, qui a pris un très grand développement, a été fondée en 1876, par le général Per-rier, dans le but d’enseigner gratuitement la carte de l’état-major français, d’étudier la structure du sol pour la défense du territoire et son utilisation raisonnée au point de vue agricole, industriel et commercial.
- En dehors des travaux graphiques, nous avons remarqué le tachéomètre et le coordmétomètre de M. l’ingénieur géographe Sanguet, actuellement chargé par le ministre, avec M. Janssen, des travaux préparatoires de révision du cadastre. Ce
- qui fait l’originalité de ces appareils, c’est d'avoir introduit dans une lunette spéciale une aiguilleai-mantée qui se place automatiquement le long de l’arc optique lorsque l’instrument est orienté suivant le méridien. Pour avoir l’azimut d’un point quelconque, il ne reste plus, après avoir calé la lunette à bascule, qu’à diriger une seconde lunette dans la ligne dont on veut apprécier la direction et de lire la valeur de l’angle compris entre les deux azimuts. Cette disposition permet de réduire des trois quarts le temps des mesures.
- Dans la même exposition se trouve suspendu l’appareil panoramique à déclenchement électrique de M. Louis Triboulet pour la levée à vol d’oiseau de la topographie d’un horizon à l’aide d’un ballon ou d’un cerf-volant. Le rayon de la
- Fig. 1. — Plan de la bobine Ducretet.
- région photographique varie avec la hauteur à laquelle la machine est suspendue dans les airs. Un système d’attache à la Cardan ayant été adopté, il suffit d’ouvrir simultanément, lorsque l’appareil est en position, tous les volets des appareils photographiques occupant les divers côtés d’un hexagone régulier. Ce résultat s’obtient instantanément à l’aide d’un déclenchement électrique.
- Cette méthode, déjà connue depuis plusieurs années, et dont Y Electricité a entretenu ses lecteurs, a été perfectionnée dans bien des détails qui sont modifiés dans l’appareil déposé. Elle a eu l’honneur de contrefaçons en Allemagne et en Autriche. Elle a été soumise par le ministre de la guerre à des expériences qui ont été, paraît-il, heureuses.
- Une autre application de l’électricité à la photographie est la construction des appareils photographiques automatiques de M. Enjâlbert. Cette
- (*) La Lumière Electrique du 17 octobre 1891, p. 123.
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- invention merveilleuse a été décrite'par M. Paul Robert dans le numéro du 29 septembre de La Lumière Electrique. Nous n’avons rien à ajouter aux explications de notre collaborateur. Nous dirons seulement qu’il y a trois appareils, deux donnant les portraits en buste, et l’autre les portraits en pied. Tous trois fournissent des épreuves très ressemblantes. La foule se presse devant ces machines dont la caisse se remplit rapidement. Elles sont placées au-dessous d’une batterie de quatre régulateurs, de sorte que les opérations durent jusqu’à la clôture des portes.
- 11 faut environ quatre minutes pour que l’épreuve apparaisse. Elle est fixée sur une plaque
- de tôle, comme le dit M. Paul Robert. Le côté supérieur a été noirci au bitume, et l’autre est resté à l’état vierge.
- Les trois automates ont deux aides en chair et en os, qui font placer les sujets, recueillent les plaques quand elles sont faites et les introduisent dans des cadres en cuivre après les avoir placées entre une feuille de papier et une feuille de mica, opérations accessoires qu’il serait difficile de faire exécuter par une machine.
- Les plaques n’ont pas plus d’un demi-millimètre d’épaisseur. Leur surface est de 45 millimètres de large et de 55 de long.
- Plusieurs opérations peuvent marcher simulta-
- Fig. 2. — Coupe de la bobine Ducretet (on a enlevé une partie de l’enveloppe pour montrer la disposition intérieure).
- nément, de sorte que la recette de chaque automate ne doit pas s’élever à beaucoup moins de 30 francs l’heure.
- Cette application est sans contredit un grand succès et chacun s’associe aux éloges que M. Paul Robert adresse à l’inventeur.
- La figure vient très bien avec tous ses détails. 11 n’en est pas de même des vêtements, qui auraient besoin qu’une main intelligente vînt corriger certains détails de l’arrangement, qui a besoin du sens artistique d’un bon photographe.
- Dans la galerie des machines, nous avons remarqué l’exposition de la compagnie des chemins de fer du Nord, organisée par M. Sartiaux. Elle se compose d’une dynamo destinée au chargement de soixante accumulateurs de la Société anonyme pour le travail électrique des métaux, exploitant les brevets Laurent.
- La plaque positive est formée par du peroxyde de plomb retenu dans une série de loges carrées,
- à l’aide de lames de plomb métallique disposées en forme de croix.
- On a placé dans cette vitrine un cabestan actionné par un moteur magnéto-électrique d’une grande puissance, du modèle de ceux qui sont employés à la gare du Nord pour la manœuvre des trains. Nous avons tout lieu de croire que leur fonctionnement est bien supérieur à celui des cabestans mus par la pression hydraulique en usage pour le même objet à la gare de l’Ouest. L’exposition de la compagnie du Nord comprend également une série de très jolies photographies représentant les divers aspects des gares de Paris, Roubaix, Douai, Lille et Calais, qui toutes sont éclairées par l’électricité,
- Dans une vitrine voisine se trouve l’éclairage par la pile Buffet. Le liquide excitateur est tenu secret par l’inventeur, qui entreprend à forfait le renouvellement des appareils.
- Nous pouvons dire que la pile qui nous a été
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- présentée n’est pas d’un volume considérable. Elle se compose de 15 boîtes de 4 éléments chacune alimentées par l’intermédiaire d’une batterie d’accumulateurs. L’éclairage de M. Buffet se compose de 8 lampes de 16 bougies, 6 lampes de 10 bougies, et 10 lampes de 5 bougies. Une pile spéciale renfermée dans une caisse d’un petit volume donne le mouvement'à une machine à coudre, pourvue d’une petite lampe à incandescence spéciale alimentée par la même source.
- La Société de la carrosserie industrielle expose une lampe de voiture éclairée à l’électricité, et produisant de très beaux effets. Malheureusement cet éclairage étant alimenté par le courant des galeries, il nous est impossible de nous prononcer sur son mérite réel.
- Fig. 3. — Divers éléments de la pile Radiguet, y compris la pipette à acide.
- Encore un détail sur la forge où le public est censé assister à la fabrication du fer. Les barres de fer rouge sont tout simplement formées avec du verre coloré, richement garni à l’intérieur de puissantes lampes à incandescence.
- Les martinets sont également mus à l’électricité mais on a pris soin de les disposer de manière à taper à côté des fausses barres de fer, qu’ils sont censé modeler.
- Quoique cet appareil soit connu depuis longtemps, la pile qui constitue la partie principale de l’exposition de M. Radiguet mérite une mention spéciale. Elle est très habilement combinée, de manière à faciliter toutes les manipulations nécessaires. Elle est accompagnée d’une brochure très claire, contenant la description de tous les accessoires.
- L’élément (fig. 3), se compose d’un charbon cylindrique occupant la place qu’on donne ordinairement au zinc et entourant entièrement le vase poreux. C’est la disposition de l’ancienne pile Deleuil-Bunzen, qui n’aurait jamais été aban-
- donnée si les fabricants de charbon avaient été aussi habiles il y a vingt-cinq ans qu’ils le sont aujourd’hui.
- Le liquide excitateur est du bichromate de soude, dont l’usage tend à se répandre à la place de son homologue à base de chaux.
- La solution réglementaire se compose de 110 grammes de bichromate par kilog. ; on l’aiguise d’un quart en volume ou d’un tiers en poids d’acide sulfurique du commerce. 1
- Chaque vase extérieur, de 21 centimètres de haut et 16 centimètres de diamètre, contient environ deux litres de solution dépolarisante. Pour commencer l’action, il faut ajouter quelque peu d’acide dans le vase intérieur, ce qui se fait avec la pipette que nous représentons.
- 11 faut renouveler plusieurs fois la provision d’eau du vase poreux avant de changer le liquide extérieur. Ces manœuvres se font avec un siphon que l’on amorce en aspirant de la manière ordinaire.
- Les eaux qui ont servi tombent généralement dans des rigoles creusées ad boc se rendent à un tuyau de décharge. 11 serait plus sage d’employer ces résidus à la désinfection des étables, etc., car le li- Fig. 4. — vase quide sortant des piles est excellent à amalgamer, pour cet usage.
- On peut considérer l’action comme constante jusqu’à épuisement pour une pression de 1 volt par élément. La pile n’use pas inutilement son zinc, si on le maintient amalgamé. Pour arriver à un bon amalgamage, M. Radiguet a imaginé un vase à amalgamer dont nous donnons le dessin (lïg. 4), ce qui nous dispense d’entrer dans de plus amples explications.
- , Si l’on a recours à cet appareil, on peut employer les débris de toiture, de tuyaux, etc. etc., et obtenir autant d’énergie qu’avec le zinc laminé. La dépense se borne à quelque peu de mercure et à du bichromate.
- La grande surface que l’on donne au charbon est une condition excellente pour empêcher l’action de décroître rapidement par suite du dépôt de chrome; cependant, quand on veut user la solution dépolarisante jusqu’au bout, on peut conseiller d’employer des accumulateurs.
- Dans ce cas, il est bon d’augmenter la surface
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- des éléments et de les prendre du modèle de 25 X 25, ce qui porte au triple la quantité de liquide excitateur. Avec trois éléments grand modèle, ou charge six accumulateurs, nombre parfaitement suffisant pour que le soir on puisse éclairer trois lampes pendant deux heures etdemie.
- Les compagnies électriques n’ont point à redouter la concurrence de ces installations dont le nombre va en augmentant. Elles ouvrent admirablement la voie aux grandes installations, mais ces piles auront d’autant plus de succès que les auteurs indiqueront plus nettement les manœuvres nécessaires et feront briller la lumière aux yeux de l’esprit en même temps qu’à ceux du corps; c’est un genre d’avantage dont se privent volontairement les inventeurs de piles secrètes, mais dont M. Radiguet peut se féliciter d’avoir profité.
- W. de Fonvielle.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Piles de Méritens (1891)
- Chacun des éléments de la pile de Méritens, représentée par les figures 1 à 4, se compose d’une plaque de zinc Zn, plongée dans une auge remplie aux deux tiers d’acides sulfurique et nitrique dilués, et d’une plaque d’aluminium AI, soudée à la plaque de plomb Pb, qui constitue le pôle positif de la pile.
- Le liquide actif se compose de deux parties d'acide sulfurique pour une d’acide azotique.
- Le plomb soudé à l’aluminium pour constituer l’électrode positive s’attaque presque seul avec formation, à sa surface, d’une couche de sous-oxyde de plomb. L’hydrogène dégagé par l’action du zinc réduit ce sous-oxyde, qui se reforme aussitôt, d’après M. de Méritens, par l’action propre du couple plomb-aluminium.
- On obtiendrait ainsi une pile d’une puissance constante extrêmement remarquable donnant, jusqu’à l’épuisement complet des acides, un débit de 25 ampères par décimètre carré d'électrodes. On remarquera que, dans cette pile, il ne se produit aucune vapeur nitreuse Az O3, Az O4 ; la dépolarisation s’opère entièrement par le sous-oxyde Pb20 qui emprunte à l’acide azotique tout l’oxygène nécessaire à sa formation.
- Afin de maintenir l’acidité du bain à peu près invariable, on dispose à chaque extrémité des zincs des vases poreux p, renfermant l’un de l’acide azotique et l’autre de l’acide sulfurique pur ou dilués, et fermés par des tampons de caoutchouc.
- Dans la disposition représentée par les figures 2, 3 et 4, chaque élément positif se compose d’une auge d’aluminium Al, garnie de plomb Pb, percé de trous de 10 mm. fixé sur l’aluminium au moyen de rivets de plomb ou d’aluminium, et porté sur des tasseaux T à 25 cm. au-dessus du fond d’un bac d’ébonite ou de poterie C. Un ori-
- Fig. 1 à 4. — Pile de Méritens.
- fice O, de 25 cm. de diamètre, permet l’écoulement du sulfate de zinc, qui, précipité par sa plus grande densité, s’évacue finalement par le robinet R. Les zincs sont aussi supportés à l’intérieur des auges Al Pb par des tasseaux*?.
- On pourrait évidemment remplacer l’aluminium par toute autre Substance conductrice inattaqua-ble telle que le platine ou le carbone.
- C’est ainsi que, dans le type représenté par les figures 5,6et 7 l’électrode positive dépolarisante est constituée par un couple de plomb platiné (Pb Pt), percé de trous de six à dix millimètres et enveloppant les plaques de zinc Zn, qui coulissent dans les montants en verre A et B, de façon à pouvoir s’enlever facilement.
- Si l’électrode positive est platinée à l’extérieur seulement, tout l’hydrogène s’échappe par ses faces extérieures, et il n’en reste pas sur le plomb qui constitue véritablement l’électrode positive. Lorsque cette électrode est platinée sur ses deux
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- faces, il en est de même pourvu que l’on prenne soin d’enlever le platine aux bords des trous.
- On peut remplacer avantageusement ces trous en découpant le plomb platiné en lames tordues, comme l’indique la figure 8. On dispose ces trous
- Fig. 5, 6 et 7.
- comme en figure 12, en forme de cônes évasés et inclinés à 550 vers les plaques de zinc, de manière à faciliter l’échappement de l’hydrogène.
- Ces éléments E sont, comme le représentent les figures 9 à 11, réunis dans une auge d’ébonite F, divisée par des cloisons s, mobiles en en compartiments communiquant par les encoches e e des cloisons.
- On peut ainsi vider ou remplir cette pile d’un
- Fig. 8 à 12.
- seul coup au moyen du tuyau /. Les électrodes font contact au moyen de tiges % et p, plongées dans des capsules de mercure ou d’un amalgame g, disposées dansfune barrre G, glissant sur des guides g g, et susceptible de s'abaisser ou de se
- relever par un levier T, de manière à ouvrir ou fermer les contacts.
- Dans ce genre de piles, l’hydrogène produit à l’élément positif du couple dépolarisant sur le plomb passe aussitôt sur le platine ou l'aluminium, de sorte que le plomb reste toujours sans accumulation d’hydrogène. La petite quantité de protoxyde de plomb qui se forme est, d’autre part, aussitôt réduite par l’hydrogène qui vient du pôle négatif ou du zinc de la pile. Cet hydrogène suit le même chemin que celui dégagé par le couple (Pb Al) ou (Pb Pt); une partie de cçt hydrogène arrivant sur le plomb de ce couple en réduit, comme nous l’avons dit, le sous-oxyde, et le reste, la plus grande partie, est transporté du plomb à l’aluminium ou au platine par le courant propre ou secondaire du couple fermé sur lui-même.
- Flotteur électrique Gray (1890).
- Le fonctionnement de cet appareil est(fig. l)des plus simples. Quand la pression du gaz fourni
- Fig. 1
- par la conduite c augmente, le flotteur ef ferme en bi le circuit avertisseur d d'quand la pression baisse, il la ferme en
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- Canalisation Munro (1890).
- Dans le type de canalisation représenté par la figure 1, les tubes en cuivre recouverts d’un isolant, et qui servent de conducteurs, sont enfermés
- Fig. 1, 2 et 5. — Canalisation Munro.
- dans des conduites en poterie jointes au ciment et pourvues, tous les trois ou quatre mètres, de regards à double couvercle également cimentés. En ces points de jonction, les tubes, maintenus convenablement écartés par une étoile E et des blocs E en poterie, sont suspendus au moyen d’étriers S à des isolateurs B. Tous les cinquante à soixante mètres, la canalisation est pourvue de boîtes de visite en fonte (fig. 3) munies d’isola-
- teurs V, permettant d’y suspendre les câbles de jonction P P qui forment, en même temps, joints de dilatation entre les tubes T.
- G. R.
- Système de signaux maritimes.
- Le 10 octobre dernier, M. Kelway a présenté à l’exposition navale de Londres un appareil inventé par lui, qui permet, sans aucune étude préparatoire, de communiquer à de grandes distances.
- Cet appareil consiste essentiellement en un châssis de bois d’environ trois pieds carrés, sur
- 0000*0000 000 • o • 000
- o o o*oo*o o o
- 00 *00
- 00* o o o *oo 0*0 0 00*0
- Fié- 1
- lequel sont fixées 45 lampes à incandescence. Ces lampes communiquent avec un clavier dont les touches portent des lettres ou des chiffres.
- Si l’on vient à presser une des touches portant par exemple la lettre A, une série de lampes dont la disposition reproduit la lettre A s'illumine, tandis que toutes les autres restent sombres. Si l’on remarque que les lettres ainsi formées ont trois pieds de haut et qu’il entre dans leur composition jusqu’à 18 lampes, on conçoit que les signaux peuvent s’apercevoir à une grande distance. Comme la manœuvre de l’appareil est des plus simples, les signaux peuvent se succéder avec une grande rapidité.
- On peut aussi, pour diminuer la surface opposée au vent, disposer les lampes sur une série de barreaux fixés sur un cadre solide mobile autour d’un axe, de façon à présenter sa face antérieure dans la direction de la station avec laquelle on communique. Le clavier peut, du reste, être placé loin de l’appareil, et l’on peut faire les signaux sans avoir besoin de monter sur le pont.
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- Cet appareil semble avoir le mérite de la simplicité, sans compter l’avantage qu’il a de pouvoir être manœuvré par tout le monde, de ne nécessiter aucun code de signaux, et d'être beaucoup plus rapide que tous les autres appareils.
- M. Kelway a exposé encore d’aiitres appareils intéressants, entre autres un télémètre pour l’artillerie de marine, et une montre spéciale destinée à faire connaître les distances d’après là vitesse du son.
- Si on la met en marche au moment où on observe la lueur d’un coup de canon, et si on l’arrête quand on entend le son, on a immédiatement la distance à laquelle se trouve la pièce, en notant le chiffre du cadran sur lequel s’arrête l’aiguille du chronographe.
- 11 expose encore un loch électrique, que l’on manœuvre par une soupape percée dans le bor-dage du navire au-dessous de la ligne de flottaison. On évite ainsi les effets de l'agitation de l’eau et du bouillonnement causé par l’hélice.
- G. H.
- Courbes produites par des machines à. courants alternatifs, par M. Warren B. Lewis (’).
- Le grand nombre d’expériences faites pendant ces derniers temps sur les courbes des courants produits par les machines alternatives a conduit l’auteur à se livrer à quelques recherches sur des dynamos d’un type spécial. Les résultats de ces recherches, comparés à ceux obtenus par d’autres expérimentateurs, permettent de faire une étude intéressante de ce genre de dynamos et de se rendre compte de la manière dont le cuivre et le fer agissent dans ces machines.
- Les applications du courant alternatif aux méthodes de chauffage, de fusion, et aux procédés dans lesquels on utilise des courants très intenses, ont fait naître une série ' d’appareils qui diffèrent de ceux employés dans l’industrie de l’éclairage électrique. Pour transmettre ces courants si intenses, on a rencontré au début des difficultés que l’on n’a pu vaincre que par une longue pratique. L’emploi des transformateurs avec ces courants a donné lieu à des expériences intéressantes et a provoqué la construction de dyT
- (i) Electrical iVorld, du ,4 Novembre 1891.
- namos qui possèdent certaines particularités qu’on ne trouve pas dans les autres.
- La combinaison des arrangements mécaniques et électriques a imposé des conditions qui, si elles sont bien comprises, permettront d’interpréter les résultats des expériences :
- Dans la construction des transformateurs, on a trouvé préférable, pour plusieurs raisons, de faire le secondaire en cuivre massif, ce qui suppose une quantité plus ou moins considérable de métal; dans la transmission d’un courant alternatif de plusieurs milliers d’ampères, on a constaté que c’est surtout la surface qui conduit le courant, tan-
- Fig. 1
- dis que l’intérieur de la masse n’intervient que faiblement.
- Le phénomène dépend beaucoup du nombre d’alternances; on améliore le rendement en abaissant la période du courant. L’induction nécessaire dans les fils de l’armature peut être obtenue par une variation très rapide dans le circuit magnétique, à un moment donné; dans la machine soumise à l’expérience, on a si bien rempli ces conditions qu’on n’a employé que très peu de fils. On pourrait naturellement s’attendre qu’une Variation très rapide dans le circuit magnétique à un moment donné entraîne une variation très lente dans une autre partie du circuit et que par conséquent la courbe s’éloignerait beaucoup d’une sinusoïde. Les courbes obtenues montrent qu’il en est réellement ainsi.
- Le nombre de périodes était de 50 par seconde. On a employé des machines à quatre et à six
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- pôles. Les deux machines dont on s’est servi principalement dans ces expériences avaient six pôles, mais elles différaient par la distance angu-
- Pig. 2
- laire des pièces polaires. Les armatures de'ces deux machines étaient massives; on n’avait ménagé des ouvertures que pour assurer la ventilation. Les pièces polaires correspondaient au pôles des aimants du champ. L’armature était pourvue de bobines rectangulaires qui entourent les pôles.
- L'une des dynamos soumises à l’expérience
- Fig. 3
- pouvait produire 6o kilowatts. Une certaine portion du courant produit par l’armature est commutée et traverse les bobines du champ en série avec le courant provenant d’une petite dynamo
- excitatrice. La quantité du courant dérivé de l'armature dépend du rapport de la résistance du circuit excitateur à celle d’un shunt placé en dehors de la machine et relié à un troisième anneau collecteur.
- On a expérimenté aussi sur une dynamo à excitation séparée et pouvant produire 50 kilowatts. Cette machine diffère de la première par rapport à la distance angulaire des pièces polaires et de la forme des entailles sur les noyaux de l'armature.
- La troisième machine soumise à l’expérience avait une armature en fer.
- II n’est pas nécessaire de donner la description de l’appareil de mesure, les arrangements en ayant été décrits dans des mémoires précédents. On
- Fig. 4
- s’est servi d’un galvanomètre balistique spécialement construit pour ces expériences et qui a donné de très bons résultats.
- Dans toutes les courbes, les abscisses représentent les degrés de l’axe de la machine; les ordonnées, les volts et les ampères.
- La position des pôles de champ par rapport au centre des bobines de l’armature sont indiquées pour chaque courbe.
- Les courbes 1, 2 et 3 se rapportent à la dynamo de 60 kilowatts. La longueur angulaire des pièces polaires est, d’après la figure 4, de 40 degrés, et l’espace compris entre elles de 20 degrés. On a indiqué par une flèche le sens de rotation de l'armature.
- La courbe 1 se rapporte à la force électromotrice de la machine à circuit ouvert. La courbe pointillée représente une sinusoïde; on l’a tracée pour montrer combien la première prenait la forme des dents d’une scie.
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- La courbe est très régulière ; le maximum de la force électromotrice est d’environ 468 volts, tandis que le potentiel moyen, comme on l’observe avec un voltmètre de Cardew, et indiqué par une ligne droite sur la figure est de 296 volts. L’excita-tiori exigeait 386 watts, fournis naturellement par l’excitatrice.
- La courbe 2 se rapporte à'ia même dynamo fournissant une énergie de 52000 watts absorbés par une résistance à eau; l’excitation demandait 635 watts ou environ 1/2 pour cent.
- La courbe est beaucoup moins régulière, la différence de potentiel moyen a augmenté jusqu’à
- Fig. 5
- 304 volts, l’augmentation est donc de 8 volts. La courbe pointillée se rapporte à l’intensité moyenne du courant lue sur un ampèremètre. Cette courbe comparée à la courbe 1 met en évidence la variation que subit le circuit magnétique ; elle montre que les lignes de force sautent brusquement de j’armature aux pôles et qu’elles avancent vers les les pôles de l’armature qui s’approche. Celle particularité devient encore plus saillante lorsque la machine travaille sur une résistance à induction, comme on le voit d’après la courbe 3 ; la machine produisait une énergie de 34500 watts. La force électromotrice maxima était la même qu’avec la résistance sans induction. La partie de la courbe dirigée dans le sens de la rotation n’a pas beaucoup changé, mais l’autre partie a subi des altérations considérables qui méritent qu’on s’y arrête.
- Cette dernière partie de la courbe s’approche d’une sinusoïde, et on sait qu’une charge à induction tend à produire une courbe de ce genre. L’ex-
- Fig. 6
- citation du champ absorbait 826 watts, c’est-à-dire’ 24 pourcent de l’énergie produite par la machine. En se reportant aux courbes 5, 6 et 7, on voit
- Fig. 7
- l’effet produit par une diminution de la distance entre les pôles. Dans la machine de 40 kilowatts les pièces polaires n’ont, d’après la figure 8, qu’une largeur de 30°. Le potentiel effectif est pra-
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- tiquement le même que dans la machine précédente, c’est-à-dire 300 volts, le maximum, de 790 volts est situé exactement au milieu de la courbe. Cette courbe montre les précautions qu’il faut prendre pour l’isolement de la machine. Avec un potentiel moyen de 300 volts, il faut que la machine soit isolée pour 800. Ces dynamos sont en réalité isolées pour pouvoir supporter 1800 volts.
- La courbe 6 se rapporte à une charge non inductive de 34 000 watts, le champ absorbant 936 watts. La position angulaire du maximum est avancée, mais la régularité persiste, avec l’exception de quelques degrés autour de zéro de chaque côté.
- La courbe s’est aussi étendue avec une diminution correspondante de .la force électromotrice
- Fig. 8
- maxima. Comme on peut s'y attendre, la courbe du courant suit de très près celle du potentiel. La courbe 7 a été prise lorsque la dynamo travaillait sur une résistance à induction la même que pour la courbe 3. L’énergie produite était de 37^000 watts dont 1 140 employés pour l’excitation. Le retard est un peu plus grand que dans la machine de 60 kilowatts.
- La courbe 9 montre les différences qu’on rencontre dans le fonctionnement de deux machines différentes. La figure 10 indique les positions relatives de l’armature et du champ magnétique; les courbes pointillées indiquent les pôles du champ, les lignes pleines les bobines de l’armature. La courbe pointillée de la figure 9 est une sinusoïde; elle montre que la courbe produite par la dynamo est très sensiblement de cette forme. En la comparant à la courbe 5, on voit qu’il n’est pas possible d’avoir affaire à des courbes plus différentes.
- Les circonstances n’ont pas permis à l’auteur de continuer ses expériences sur cette dernière machine. Quelques essais préliminaires ont été effectués afin de déterminer la réaction des pôles
- Fig. 9
- de l’armature sur les pôles du champ lorsque la dynamo fonctionnait à pleine charge, mais cette influence était si faible que l’on aurait dû avoir recours à un dispositif spécial, ce que l’auteur n’a pas pu réaliser.
- On peut faire une étude très intéressante en
- Fig. 10
- comparant ces résultats à ceux obtenus par MM. Tobey et Walbrige (*) sur l’alternateur Stanley.
- (i) Electrical IVorld, 8 novembr» 1890. La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 582.
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- II peut être intéressant de faire remarquer que les deux machines avec lesquelles on a obtenu les résultats précédents étaient des machines de très bon rendement et parfaitement capables de satisfaire au but pour lesquelles elles avaient été construites. On peut les charger et décharger à des intervalles très courts, sans difficulté et sans variation appréciable dans le potentiel produit.
- La société « Berliner Elektricitæts-Werke ».
- Nous empruntons les détails suivants au rapport pour l’année d’exercice comprise entre le Ier juillet 1890 et le 30 juin 1891.
- Pendant cette année, la société a non seulement complété l’installation de son réseau, mais elle a étendu ce réseau au point d’avoir été obligée d’augmenter de 4000 chevaux-vapeur sa force motrice. Jamais auparavant l’augmentation n’avait été aussi considérable.
- On a installé le système à trois conducteurs, dont la nécessité avait été reconnue.
- On a installé les bureaux de l’administration sur le terrain du Schiffbauerdamm.
- On a fini d’exécuter les travaux de canalisation pour les eaux de condensation des stations centrales de la Mauerstrasse et de la Marhgrafenstrasse et les quantités d’eau pour l’écoulement desquelles les tuyaux de canalisation de la ville ne suffisent plus ne tarderont pas à se rendre directement dans la Sprée.
- Deux des nouvelles dynamos de première grandeur qui avaient été annoncées dans le rapport de l’année dernière fonctionnent déjà; la troisième fonctionnera prochainement.
- Le nombre des abonnés a passé de 872 à 1314; il a donc augmenté de 50 0/0. Quant au nombre des lampes rattachées, il a passé de 74 959 à 104 100. L’augmentation du nombre des lampes par rapport au nombre des abonnés ne correspond plus à celle de l’année dernière : c’est que la lumière électrique s’est répandue chez des personnes qui ayant besoin de peu de lumière ne jugeaient pas autrefois qu’il y eût lieu pour elles de s’abonner.
- L’emploi du courant électrique pour l’industrie lait aussi des progrès considérables, bien que non encore proportionnés à l’importance de cette nouvelle force motrice. La Société compte donner à cette branche d’exploitation une sollicitude parti- j
- culière ; elle vient de simplifier et diminuer notablement le tarif, dans l’espoir de fournir la force motrice à bon marché et d’assurer à son entreprise un riche domaine d’exploitation. Les moteurs qu’elle alimentait à la fin de l’année consommaient 274457 kilowatts-heures d’énergie électrique; l’année dernière, elle n’en fournissait que 69,591. La consommation totale d’énergie pour l’éclairage, a passé de 41,85 millions de lampes normales par heure à 64,64 millions, c'est-à-dire qu’elle s’est élevée de 41,55 0/0. La production de cette quantité de courant a absorbé 10,53 millions de chevaux-vapeur par heure.
- Les livraisons de courant se sont réparties ainsi : 59240000 heures de combustion de lampes normales pour l’éclairage des particuliers, 363438 heures de combustion pour l’éclairage des ruas, 2744576 ampères-heure pour l’industrie.
- Le capital-actions s’est augmenté de trois millions de marks; il a donc été porté à neuf millions; en même temps, l’emprunt consolidé à la Société générale d’électricité (AllgemeineElehtrici-tœts-Gesellschaft) a augmenté de près de deux millions par rapport à l’année dernière. L’ensemble des capitaux placés dans l’entreprise atteint maintenant 16,2 millions. Les dépenses prévues pour l’agrandissement du réseau pendant l’année courante pourront s’élever à 3,5 millions.
- Le compte des lampes à arc, celui des appareils mesureurs d’électricité et celui des combustibles ont notablement grossi par suite de l’augmentation du nombre d’endroits desservis.
- Malgré l’augmentation du nombre des électromoteurs en service, le compte qui les concerne ne comprenant que les machines prêtées et les machines en dépôt a subi une diminution, car plusieurs petits moteurs ont été remplacés par un plus petit nombre de grands moteurs.
- L’installation de la station du Schiffbauerdamm et l’agrandissement de la station de la Marhgrafenstrasse ont augmenté de 1,2 million le compte des machines, déduction faite des 10 0/0 ainsique d’une somme spéciale pour machines mises hors de service. Les comptes'des ustensiles et des assurances sont à peu près les mêmes que l’année dernières. Le compte des conducteurs dans les rues et celui des rattachements ont notablement augmenté.
- C. B.
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la force électromotrice des piles & gaz, par M. Markovsky (').
- L’auteur a mesuré les forces électromotrices qu’on obtient en plongeant des lames de platine dans les gaz de la pile, l’hydrogène et l’oxygène, que ces gaz soient obtenus par l’électrolyse, ou par des procédés chimiques; il a fait en même temps quelques expériences sur l’influence de la densité du liquide interposé, sur celle de la température etc.; dans quelques expériences, on a remplacé en outre les lames de platine par des électrodes en charbon.
- Plusieurs physiciens ont déterminé la valeur de la force électromotrice du platine dans l'hydrogène. Ainsi, Macaluso a obtenu avec de l’hydro-
- Fig. 1
- gène, préparé par voie chimique, 0,675 daniell, Béets 0,81 daniell. Gaugain a trouvé une valeur encore plus grande.
- D’après les mesures de l’auteur, ces valeurs sont trop fortes; il faut chercher l’erreur dans la présence d’un peu d’oxygène atmosphérique. M. Muller après avoir attiré l’attention sur la difficulté d’obtenir de l’eau exempte d’oxygène a indiqué le moyen de remplir un appareil avec de l’eau acidulée ne contenant aucune trace de ce gaz.
- L’auteur s’est servi d'un appareil (fig. 1) construit d’une seule pièce de verre et ayant de e jusqu’à d une longueur de 80 centimètres. En a et b, on a soudé deux électrodes en platine de 9 centimètres de longueur et 1,5 mm. d’épaisseur. Ces électrodes ne sont platinéesque sur une longueur de 4 centimètres, car d’après les observations de l’auteur, il semblerait quelorsqu'on soude un fil de platine platiné dans du verre, on n’ob-
- (*) Annales de IVicdeinann, n* 11, 1891.
- tient pas une soudure absolument étanche. Pour le platinage, on s'est servi d’une solution étendue de chlorure de platine et de deux éléments Daniell. Lorsque les électrodes sont revêtues d’une couche de platine spongieux, on les fait bouillir dans de l’acide sulfurique concentré, dans une solution de potasse dans de l’eau, et finalement dans de l’eau acidulée à 4 ou 5 0/0 d’acide sulfurique, la même qui servira aux expériences.
- Pour enlever l’air de l’eau acidulée, on la fait bouillir dans une cornue (fig. 2) dont latubulureô est reliée à une trompe à eau ; l’ébullition se fait ainsi à basse tension.
- L'eau est introduite par le tube cd, que l’on ferme par une soudure au chalumeau, puis on fait bouillir jusqu’à ce que l’eau produise un son métallique dans la cornue. Le robinet a est entouré de giace pour empêcher que la graisse ne fonde et laisse passer un peu d’air. Après avoir
- Fig. S
- complètement expulsé l’air, on retourne la cornue et on amène l’extrémité b (fig. 2) près du robinets de l’appareil (fig. i). L’appareil doit être lavé à l’acide, à la potasse, à l’eau, à l’alcool, à l’éther et finalement séché. Puis on le met en communication avec une pompe à mercure, et après avoir fait un vide aussi parfait que possible, on ouvre le robinets de façon que l’appareil se remplisse. Après avoir enlevé la cornue, on essaie les électrodes, qui, reliées à l’électromètre, ne doivent donner aucune force électromotrice.
- L’aiguille de l’électromètre Mascart, employé pour ces mesures, était chargée par 300 éléments zinc-cuivre-eau; un volt donnait une déviation de 94 millimètres; pour le tarage, on s’est servi d’un élément Clark de 1,45 volt. -
- L’hydrogène était préparé par l’électrolyse de l’eau distillée contenant 16 0/0 d’acide sulfurique. On avait pris des soins particuliers pour empêcher que l’hydrogène ne contînt des traces d’oxygène, comme cela arrive presque toujours-!
- Pour remplir l’appareil (fig. 1) du gaz sur leqte
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- on opère, on s’est servi d’un second appareil (fig. 3) dont on met le tube h en communication avec une pompe à mercure, le tube n avec le ballon contenant le gaz et le tube m avec l’appareil (fig. 1). On ferme d’abord les robinet 0 et q, on fait le vide et on remplit l’appareil à plusieurs reprises avec le gaz, jusqu’à ce que l’on soit sûr qu’il n’y reste plus de trace de mélange avec d’autres gaz ou avec l’eau. On ferme alors le robinet b et on verse du mercure dans 0, de sorte qu’en ouvrant ce robinet l’hydrogène se trouve sous une pression plus forte que la pression atmosphérique, ce qui est nécessaire pour expulser l’eau de l’appareil figure 1.
- On a trouvé ainsi pour la force électromotrice entre les [deux électrodes de platine, dont l’une est entourée d’hydrogène et l’autre d’eau acidulée,
- i
- Fig. 3
- 0,643 et 0,649 volt. Cette valeur ne change pas avec le temps.
- Avec de l’hydrogène préparé par voie chimique on a trouvé 0,645 volt; la moyenne des mesures est donc 0,646 volt.
- En remplaçant l’hydrogène par l’oxygène, l’auteur a trouvé comme moyenne de plusieurs mesures très concordantes une force électromotrice de 0,372 volt; cette valeur augmente avec le temps; au bout de 22 heures on trouve 0,424 volt.
- La somme des deux forces électromotrices, c’est-à-dire celle qui correspond à la pile à gaz, est par conséquent
- 0,646 + 0,372 = 1,02 volt.
- L’auteur fait observer que Beetz avait trouvé pour l’hydrogène et l’oxygène respectivement 0,826 et o, 190 volt, de sorte que la somme est comme précédemment. 1,02 volt.
- En faisant varier la pression du gaz entre 20 millimètres de mercure et 2 1/2 atmosphères on n’a
- trouvé aucune différence dans les forces électromotrices.
- L’influence de la température entre 0 et 70 degrés est aussi inappréciable.
- L’auteur a essayé ensuite si l’introduction dans l’eau acidulée de sulfate de platine produisait des différences dans les forces électromotrices. Il a trouvé qu’en augmentant de la concentration il y a diminution du côté de l’oxygène et augmentation du côté de l’hydrogène, la somme restant constante.
- En remplaçant les électrodes de platine par des électrodes de charbon, on n’obtient plus de force électromotrice comme dans le cas du platine. On pourrait en conclure qu’avec des électrodes de
- Fig. 4
- charbon, contrairement à ce qui arrive pour le platine, il n’y aurait pas de polarisation. Cette conclusion n’est pas exacte, comme le prouve l’expérience suivante.
- Trois électrodes de charbon provenant de lampes à incandescences et purifiées avec soin avaient été mastiquées en a, b et h (fig. 1), l’appareil était rempli d’hydrogène en a et d’oxygène en b; en reliant les deux électrodes, l’électromètre n’accusait aucune déviation.
- Puis en reliant a et b aux pôles d’un élément Daniell, on a observé une différence de potentiel due à la polarisation.
- On obtenait ainsi toujours un courant dont l’intensité dépendait du temps pendant lequel le courant de la pile avait traversé i’appareil.
- 11 existe cependant une différence essentielle entre la polarisation des électrodes de platine et celle des électrodes de charbon, comme le montre
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- 4a diminution rapide de la force électromotrice , de polarisation due au passage pendant cinq minutes du courant d’un daniell. La figure 4 montre les résultats observés, les ordonnées représentent la déviation de l’électromètre. Comme le charbon est poreux, l’auteur fait remarquer que les résultats relatifs à cette substance ne sont pas absolument certains et qu’il searit utile de reprendre celte question en prenant des précautions spéciales. C. B.
- Sur une méthode perfectionnée pour la détermination des chaleurs spécifiques au moyen du courant électrique par M. Pfaundler C1).
- L’auteur avait décrit, en 1869, la méthode suivante: on fait passer un courant dans deuxhélicesde résistance r et r' reliées en série et disposées chacune dans un calorimètre; l’un des appareils contient un poids m d’un liquide de capacité c, l’autre un poids m’ de liquide de capacité c’\ si At et M' sont les élévations de température'corrigées, on
- Dalv. du pont
- Fig. 10
- a, les quantités de chaleur fournies étant proportionnelles à la résistance,
- (m c + w) A t _ (m’ c' + uJ) A t’\ r . r’ ’
- w et w1 sont les équivalents en eau du calorimètre et-des accessoires.
- Cette méthode ne s’applique qu’aux liquides isolants; Jamin avait décrit un procédé analogue, mais il fixait les fils isolés à la paroi extérieure du calorimètre; il était impossible d’évaluer la quantité de chaleur perdue. L’auteur, après avoir essayé d’isoler les fils de différentes façons, a trouvé qu’il obtenait les meilleurs résultats en les rem-
- plaçant par des tubes de verre à paroi mince, remplis de mercure.
- Les dimensions de ces tubes varient avec la température, qui influe également sur la résistance dü mercure; pour avoir à chaque instant le rapport des résistances, on les insère dans un pont de Wheatstone. On peut alors maintenir l’égalité en enfonçant plus ou moins dans les tubes de petites tiges de verre, ou, ce qui est plus simple, mesurer leur rapport à des intervalles de temps assez rapprochés.
- On peut choisir les quantités de liquide de
- (2) Wiener Berichte, avril 1891.
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- . 49°
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- telle façon que les élévations de température soient sensiblement égales; on les mesure par le thermomètre à mercure, avec autant de précision que possible ; on évalue la différence au mpyen d’une pile thermo-électrique fermée sur un galvanomètre sensible qui permette de lire o,ooi°.,
- La figure représente l’appareil, à gauche en élévation et à droite en coupe; le pont de Wheat-stone et son galvanomètre sont représentés schématiquement.
- Sur le support paraffiné B s’élèvent trois colonnes de laiton massives S, S', sur les extrémités supérieures desquelles sont vissées et soudées les fortes bornes prismatiques M, Mlt M\ Le long des colonnes extérieures S et S’ se déplacent des glissières H et H' qu’on peut fixer à une hauteur quelconque et qui portent les plateaux P et P' avec les calorimètres c c' et leurs enveloppes VV'.
- Les calorimètres sont en laiton doré très mince, reposant sur des pointes de liège. Entre les bornes M et M*, Mi et M',on place les lames de laiton pa-rallélipipédiques épaisses mm et m' m’, reliées entre elles par des plaques de caoutchouc durci fixées au moyen de vis. Vers le bas, les lames de laiton continuent par des cylindres Z Z, IIU de cinq millimètres de diamètre, par lesquels le courant arrive dans le mercure. Leurs extrémités sont arrondies et se fixent au rétrécissement en forme d’entonnoir des tubes de verre GG, G'G' qui forment les extrémités des hélices de verre. Ces tubes de verre sont fixés en haut aux conducteurs \ ^ Par c*re* l°n£ueur totale des hélices de verre serait environ 120 cm. Le diamètre intérieur est environ 1 mm., l’épaisseur du verre 0.25 mm.
- Pour avoir des résistances aussi égales que possible, on prépare un grand nombre de tubes qu’on remplit de mercure; les deux valeurs les plusvoi-sines furent 1,344 et 1,389 ohm. On achève de les rendre égales au commencement de l’expérience au moyen des fils de verre g g qu’on peut enfoncer à une profondeur quelconque dans la partie rectiligne des tubes et qui restent fixés par frottement; on peut ainsi faire varier la résistance de 5 à 6 0/0.
- La pile thermo-électrique th tb était formée de cinq fils de maillechort et de quatre fils de fer avec extrémités de cuivre d’environ 1/2 mm. de diamètre, amincis aux soudures. On déterminait, à chaque opération, la constante de cet appareil.
- On peut faire passer dans le pont de Wheat-stone des courants continus ou alternatifs; dans le second cas, on remplace le galvanomètre par un téléphone; le rapport des résistances se détermine alors à 1/20000 ou à 1/5000 près.
- Sur les décharges électriques dans des tubes vides sans électrodes, par M. J.-J. Thomson (*)•
- M. J.-J. Thomson vient d’achever la publication du mémoire détaillé qu’il avait promis sur cette question ((i) 2); ce travail contient des renseignements intéressants sur les recherches dont les résultats sont déjà connus (3).
- Les dispositions employées sont représentées dans la figure 1, a et Jî ; dans la première, A est l’armature intérieure d’une bouteille de Leyde;
- Fig. 1
- elle est reliée en E à l’un des pôles d'une machine de Wimshurst ou d’une bobine d’induction dont l’autre pôle est relié avec l’armature extérieure B. AB CD est le fil de décharge, interrompu en B par un micromètre à étincelles dont les boules sont polies avec le plus grand soin ; en C il forme quelques circonvolutions constituant ce qu’on appellera la bobine primaire; cet enroulement est mis à la terre. Dans quelques expériences on a employé la disposition delà figure 1 (p), qui comprend deux bouteilles de Leyde ; l’étincelle jaillit entre les pôles de la machine de Wimshurst.
- Voici quelques détails pratiques :
- La décharge se produit plus facilement dans des ampoules que dans des tubes recourbés à angle droit; la machine de Wimshurst est préférable à la bobine d’induction; avec ce dernier appareil il faut employer un interrupteur qui laisse passer un courant intense. 11 est absolument nécessaire
- (i) Pbilosopkical Magazine, octobre et novembre 1891
- (’) La Lumière Electrique, t. XL1, p. 386.
- (3) La Lumière Electrique, t. XLl, p. 90.
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- que le gaz soit parfaitement sec; l'expérience ne réussit que pour une valeur convenable de la pression ; le vide des lampes à incandescence ne convient pas; au contraire on obtient des décharges dans des radiomètres malgré la présence des ailettes.
- La mise à la terre de la bobine primaire a pour but de rendre son potentiel invariable jusqu’au moment de la décharge, afin de prévenir autant que possible les effets électrostatiques; on place en outre un écran de papier humide entre le primaire et le secondaire.
- Cherchons quelles sont les dimensions les plus avantageusesàdonnerà l’appareil; soientC la capacité d’un condensateur, L la self-induction du circuit, V0 la différence de potentiel initiale entre les armatures; l’intensité <ju courant, en ne tenant pas compte de l’amortissement, est donné par la formule :
- . c v0 . t
- t = -=~ Sin
- \/LC VLC
- on a :
- di
- dt
- Ys
- L
- t
- Vlc
- Si M est le coefficient d’induction mutuelle du primaire et du secondaire, la valeur maxima de la
- force électromotrice induite est quantité indépendante de la capacité du condensateur. En pratique il est toutefois préférable d’utiliser autant d’énergie que possible et de prendre des grandes bouteilles de Leyde. On prendra la self-induction de C égale à celle du reste du circuit.
- On éprouve quelque difficulté à produire la première décharge; les suivantes prennent naissance ensuite beaucoup plus facilement.
- Aspect de la décharge. — Quant on fait le vide, les étincelles jaillissant continuellement; on voit apparaître un filet lumineux rosâtre, voisin de la paroi du tube qui regarde le primaire, sans être en contact avec elle; en continuant à faire le vide, on voit l’éclat et l’épaisseur du filet augmenter, en même temps que sa couleur devient blanche. L’éclat passe par un maximum, pour une valeur de la pression bien inférieure à celle qui rend mi-nima la résistance d’un tube vide de mêmes dimensions muni d’électrodes; puis, en continuant à produire un vide de plus en plus élevé, on arrive à faire cesser les décharges. On n’a jamais observé de stries.
- Action d’un aimant sur la décharge. — Les courants induits dans le vide étant alternatifs, il pourrait se faire que l’absence de stries fût produite par la superposition de deux décharges complémentaires de sens inverse. On a cherché si une force magnétique, agissant normalement au courant, ne parviendrait pas à les séparer; on obtint en effet deux bandes lumineuses séparées, mais chacune d’elles restait continue. De plus, l’aimant avait pour effet de rendre plus difficile la production de la décharge. Au contraire, quand le champ magnétique est parallèle au tube, la décharge se produit plus facilement. D’ailleurs l’action de l’aimant s’exerce sur les molécules du gaz; comme le prouve l’expérience suivante (fig. 2) : EFG H est le fil primaire ; si A B C D est le secondaire, on peut régler la distance explosive de façon à ce que la décharge ne passe pas quand l’électro-
- Fig. 2
- aimant LM est enlevé et qu'elle passe au contraire quand on l’approche. On peut montrer simultanément les deux actions inverses en se servant d’une ampoule secondaire N; la décharge se produit dans N et cesse dans ABCD quand on enlève l’électro-aimant; c’est l’inverse qui a lieu quand on le rapproche. ,
- Décharge à travers les différents ga%. — On a étudié l’air, l’acide carbonique, l’hydrogène, l’oxygène, l’éthylène et l’acétylène. Dans l’air, le spectre de la décharge coïncide avec celui des étincelles ordinaires; l’éclat relatif des lignes varie beaucoup avec la pression du gaz et la longueur de l’étincelle de décharge. Quand la pression est assez faible pour que la décharge se produise difficilement, quelques lignes deviennent très brillantes et les autres à peu près imperceptibles. L’auteur est porté à croire que les lignes persistantes doivent être attribuées à la vapeur du mercure de la machine pneumatique.
- Dans l’oxygène on observe des phénomènes tout particuliers; à la décharge brillante succède
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- une lueur phosphorescente qui peut rester visible pendant plus d’une minute. Quand les décharges se succèdent rapidement, la masse du gaz prend l’apparence d’un brouillard jaune brillant. Une élévation de température diminue beaucoup la durée de cette phosphorescence, ce qui est d’ac-
- Fig. 3
- cord avec l’idée émise par l’auteur qu’elle est produite par un lent retour à l’état initial des molécules de gaz dissociées par la décharge. Son spectre est continu.
- Avec l’air on peut observer aussi la phosphorescence qui donne naissance à un spectre de bandes. Dans l’acétylène les premières décharges ont une teinte verte qui disparaît ensuite sans qu’on puisse la reproduire, ce qui porte à croire que ce gaz est décomposé par la décharge.
- effet analogue avait été déjà remarqué par l’auteur dans le cas des décharges ordinaires.
- Quand on place dans un tube un mince diaphragme de cuivre qui tombe à la partie inférieure et laisse un passage étroit sur ses bords (fig. 4, a), une partie du courant passe dans l’intervalle
- —A \tzr-
- Fig. 5
- libre, le reste ne traverse pas la plaque et se ferme de l’autre côté. Si le tube est séparé en deux parties isolées (fig. 4, £), il se produit une décharge de chaque côté; enfin, dans le cas de trois diaphragmes (fig. 4, y)> il ne se produit plus rien.
- Si la force électromotrice induite totale le long du circuit est nulle, on n’obtient rien; c’est le cas du tube représenté figure 5, dans lequel la force électromotrice est dans le sens de la flèche pour la partie antérieure et en sens contraire pour la partie postérieure. Inversement les molécules forment facilement des chaînes très allongées dans
- Phosphorescence produite par la décharge. — Le verre acquiert une phosphorescence verte ou
- Fig. 4
- E
- 0
- M
- B
- Machins
- fleumatifue
- bleue, suivant sa nature; le phénomène a lieu même sur les tubes de raccord et sur un morceau de verre d’urane distant de plusieurs pieds.
- 11 est nécessaire, pour que la décharge ait lieu, que les molécules de gaz forment des chaînes fermées continues sans aucune interposition de corps isolant; la présence d’un corps conducteur étranger paraît même arrêter la décharge, qui ne se produit pas avec le dispositif de l’appareil figure 3, quand on fait monter un peu de mercure de façon à interrompre le circuit gazeux. Un ,
- Fig. 6
- des tubes dont une faible partie seulement est soumise à l’action d’une force électromotrice.
- Les courants induits font écran. — On le montre facilement à l’aide de l’appareil de la figure 6; A, B, C est un vase de verre ayant la forme d’un calorimètre de Bunsen ; on place dans la partie intérieure le tube vide; le vase extérieur est relié à une machine pneumatique. La bobine primaire
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- LM est enroulée autour du vase extérieur; si on fait le vide progressivement, on observe qu’à un certain moment il ne se produit plus de décharge dans le tube E, sans qu’on voie rien apparaître dans le vase environnant ; il s’y produit alors des courants non lumineux; si on continue à faire le vide on voit la décharge se produire dans le vase extérieur, puis disparaître ensuite, tandis qu’elle apparaît de nouveau dans le tube E.
- On a comparé l’effet protecteur d'un tube vide à celui d’un tube de la même forme rempli d’une dissolution d’électrolyte. L’air, sous une pression de 0,1 mm., possède une conductibilité moléculaire 50000 fois plus grande que le chlorhydrate d’ammoniaque. Ce rapport dépend de la longueur de l’étincelle du circuit primaire, ce qui prouve que l’air n’obéit pas à la. loi d’Ohm.
- Influence des conducteurs voisins du tube de décharge. — La présence de conducteurs présentant
- Fig. 7
- une grande capacité ou reliés à la terre a une in-iluence considérable. Par exemple en approchant la main du tube, on rendra la décharge beaucoup plus brillante et en même temps elle sera moins nettement limitée.
- En touchant le tube, quand même il est déjà à la terre, on facilite beaucoup le passage de la dé-,charge; on peut employer ce moyen pour produire la première, qui prend toujours naissance plus difficilement.
- On a utilisé les décharges dans le vide pour l'étude des corps soumis à des oscillations électriques très rapides; le circuit primaire (fig. 7) formait deux boucles A et B ; on plaçait dans l’une B un tube où l’on faisait le vide jusqu’à ce que la décharge devînt sensible, c’est-à-dire jusqu’à ce que son apparence se modifiât considérablement pour une faible variation de la force électromotrice agissante; on plaçait alors en A un métal ou un électrolyte ; le tube placé en B était parcouru par des décharges lumineuses quand la résistance du corps placé en A était très grande ou très petite, par exemple quand c’était une tige de cuivre
- une solution saline très diluée ou concentrée; pour une valeur moyenne de la concentration, la décharge lumineuse disparaissait.
- On peut se rendre compte de ces faits en remarquant qu’avec un courant de fréquence p, l’énergie absorbée par le secondaire est proportionnelle à
- R Ma
- L» />* + Ra '
- Cette quantité s’annule avec R et aussi lorsque R est infini ; dans ce cas, l’énergie absorbée par le tube est suffisante pour produire la décharge lumineuse.
- Le cas du fer est particulièrement intéressant; la présence d’un barreau de fer a pour effet de supprimer la décharge lumineuse, qui reparaît quand on entoure le barreau d’un cylindre de cuivre. Le calcul montre que, quand les oscillations sont très rapides, la chaleur dégagée dans le noyau est proportionnelle à la racine carrée du produit de la perméabilité du noyau par sa résistance spécifique; si donc le fer conserve ses propriétés magnétiques dans ces conditions, il absorbera 70 fois plus d’énergie que le cuivre, ce qui expliquerait les résultats. Mais il faut montrer par l’expérience que l’effet ne dépend pas uniquement de la résistance du fer; l’auteur a fait deux expériences.
- En enveloppant le noyau d’une feuille de platine mince, dont la résistance spécifique est sensiblement la même, on constate que les effets dus au fer seul ne se produisent plus; d’autre part, si l’on place le noyau entre les deux pôles d’un électro-aimant puissant, de façon à l’aimanter à saturation et à rendre sa perméabilité très voisine de l’unité, on constate que la décharge est beaucoup plus brillante que quand le noyau n’est pas aimanté. L’auteur conclut de ces expériences que le fer conserve ses propriétés magnétiques quand il est soumis à un champ très rapidement variable.
- Dans le cas des mauvais conducteurs, l’absorption d’énergie est proportionnelle à la résistance; l’expérience a montré, comme dans un travail précédent (1), que le rapport dés résistànces de deux électrolytes est le même que pour les courants continus. Pour voir si les courants alternatifs de haute fréquence passent facilement d’un électrolyte à un conducteur, on a mis, dans deux
- (!) La Lumière Electrique, t. XXX11, p. 340.
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- vases, deux dissolutions également étendues et de concentration telle que la décharge fût arrêtée en A ; on a ensuite divisé l’intérieur des vases en six secteurs par des diaphragmes d’ébonite pour l'un et de cuivre pour l’autre.
- L’ébonite empêche la production des courants fermés et le vase cesse d’agir sur la décharge; au contraire, la présence du cuivre n’a aucun effet; on en conclut que les courants très rapides passent très facilement des électrolytes dans les métaux, et viceversâ. Sous ce rapport, les électrolytes sont très différents des gaz, dans lesquels une goutte de mercure arrête la décharge.
- C. R.
- BIBLIOGRAPHIE
- Traité d’èlectromètallurgie, par H. Ponthière. — Peeters-Rueland, à Louvain; Gauthier-Villars, à Paris (1891).
- A proprement parler, ce livre, sous un titre spécial, est une seconde édition d’un premier ouvrage du même auteur, paru en 1886 sous la dénomination de VÉlectrochimie et l'Èlectromètallurgie.
- Elever son œuvre et continuellement la maintenir au niveau du progrès et des applications de la science électrique, telle a été la soucieuse préoccupation de l'auteur.
- 11 est résulté de cet état d’esprit un livre complet, procédant de la refonte de la première publication, bien que l’embrassant dans son intégralité, grossi de toutes les recherches et applications réalisées jusqu’à ce jour.
- L’électricité appliquée à la chimie proprement dite constitue une classe distincte des méthodes électriques de la métallurgie.
- Le plan général du livre est resté le même.
- L’étude théorique des phénomènes de l’électrochimie plonge ses racines dans la thermochimie; les exceptions constatées dans les lois qui en découlent ne sont qu’apparentes. Toutes ces lois sont lumineusement dégagées, accompagnées de la double interprétation de la polarisation, dans la première partie de l’ouvrage.
- La deuxième partie traite des conditions économiques d’une installation électrométallurgique. La première question à résoudre a trait au rapport entre ia résistance intérieure du générateur de
- courant et la rés’stance du circuit voltamétrique.
- 11 existe un rapport semblable à établir entre la force électromotrice du générateur et la force contre-électromotrice totale d’une chaîne galvano-métrique. Le chapitre se termine par l’examen des engins et du matériel d'installation.
- Le problème de l’électrolyse peut se poser sous la forme suivante ;
- Quelle est la force capable de libérer par jour un poids donné d’un métal en èlectrolysant un sel donné?
- La troisième partie comprend la considération relative au calcul du travail à dépenser, à la mesure du travail consommé et à la mesure de tous les facteurs électriques intervenant dans ce problème.
- Sont ensuité donnés des exemples numériques d’applications à la chimie et à la métallurgie.
- La quatrième partie passe en revue tous les essais tentés pour préparer les métaux par la voie électrolytique. Ce n’est qu’un court résumé, mais sa valeur se justifie par le service qu'il rendra aux chercheurs en les fixant sur les points de départ.
- Les lecteurs de la première édition retrouveront dans le cinquième chapitre de la seconde tous les intéressants développements nécessaires à la galvanoplastie, à l’électrolyse, en un mot à toutes les applications industrielles et artistiques deces procédés.
- Les deux chapitres suivants renferment la fabrication des tubes, tôles, fils, etc., en cuivre par les procédés Elmore, la séparation électrolytique des métaux et leur raffinage. On y trouvera quelques renseignements, trop maigres à mon avis, sur les affineries de Hambourg et de Marseille, avec les données d’installation et le calcul du prix de revient du raffinage d’une tonne de cuivre. -
- La huitième partie comporte l’étude des traitements des minerais. Elle est précédée d’un historique se rapportant aux divers brevets pris sur la matière. Elle forme l’objet de plusieurs subdivisions telles que le chapitre ayant trait au calcul du poids de charbon nécessaire à la précipitation d’un kilogramme de métal par différents procédés, les traitements électrolytiques soit par voie humide, soit par voie ignée, les traitements mixtes ou électrothermiques embrassant les procédés Cowles, Héroult, Minet, etc.
- L’auteur a désiré faire œuvre pratique. 11 ne s’est pas contenté de descriptions plus ou moins
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- connues des procédés et des modes de traitement, il les a encadrées dans les dispositions générales qu'ont adoptées les ateliers employant les diverses méthodes. De plus, il s’est inspiré de ces données pour déterminer les conditions de premier établissement de semblables ateliers, les frais d’exploitation nécessaires et arriver à la fixation des prix de revient comparatifs dus au mode ordinaire ou au mode électrolytique.
- Toutes ces parties sonttraitées avec l’abondance de détails qu’elles comportent; on assiste à toutes les phases des opérations.
- Mentionnons encore l'étude des différents procédés de soudure électrique de Benardos, Thomson, Coflin, etc., ainsi que les triages par les aimants et les électro-aimants.
- Enfin le volume se clôt par un groupe de tables numériques sur les résistances électriques, les données thermochimiques et par une liste de brevets pris dans tous les pays, dans les vingt-cinq dernières années, sur les applications de l’électricité à la métallurgie.
- Ajoutons que le texte est accompagné de nombreuses figures et d’une grande planche.
- Cet ouvrage si complet ne s’adresse pas seulement aux ingénieurs métallurgistes, mais à toute personne s'occupant de chimie.
- Ceux qui ne le possèdent pas encore désireront l'acquérir, l’avoir à leur portée, comme un véritable cabinet de consultation.
- Elektrometallurgie. — Die Gewinnung der Metalle unter VermiUlung des elektrischen Stromes, (La préparation des métaux par l’intermédiaire du courant électrique.) par le Dr W. Borchers. Harald Bruhn, Braunsweig (1891).
- Ce livre n’a pas l’étendue du précédent; il réunit cependant en une sorte de répertoire chronologique l’ensemble des procédés et des méthodes de traitement des métaux par voie électrolytique.
- Dans l’exécution de son ouvrage, M. Borchers s’est proposé comme but — très louable au surplus — d’épargner aux électrométallurgistes présents et futurs beaucoup de peine et par là de faciliter leur tâche.
- Sans passer par des considérations théoriques qu’il suppose suffisamment connues par la lecture des traités de physique, d’électricité et d’électrotechnique, il s’est efforcé de dresser le tableau fidèle des faits acquis dans le domaine de l’électrométallurgie.
- 11 y a inséré néanmoins la description de maints procédés mauvais, comme un exemple de pratique dont il faut sc garder, expurgeant son travail des inutilités pour ne pas s’exposer au reproche de laisser les bonnes choses cachées sous les déchets résultant d’un semblable triage.
- Pour s’orienter utilement et efficacement dans le décevant entassement des inventions et des réinventions modernes, il a eu soin de toujours recourir aux pures origines.
- Sans contredit, cette façon de procéder est la bonne, mais quelle persévérance opiniâtre elle exige! Nous devrons unegiande reconnaissance à l’auteur s’il nous aide à reconnaître lés traits véritables d’une invention sous les multiples déguisements dont elle est affublée par les brevets. 11 en arrive à la triste constatation de la pauvreté actuelle de l’électrométallurgie.
- La manière de l’auteur consiste, nous le répétons, à avoir recours à l’origine des recherches et ' inventions. Le lecteur voit donc dérouler devant ses yeux la succession des méthodes quintessen-ciées suivant un ordre chronologique et historique.
- Ainsi entendu, cet ouvrage comblera une lacune et rendra certainement de signalés services aux ingénieurs qui s’occupent de cette intéressante branche d’industrie.
- L’auteur ne se borne pas à un simple exposé des procédés; il établit entre eux des comparaisons, les confronte, spécifie la part qui revient à chacun; il juge en s'appuyant sur les textes. C’est ainsi qu’il procède avant de se prononcer à l’égard des revendications Cowles, Héroult et Minet. Nettement et jusque dans les détails, il établit la distinction. Le livre est ordonné en deux divisions principales comprenant d’une part les métaux légers, les métaux lourds, d’autre part.
- La première catégorie comporte trois subdivisions auxquelles se rattache respectivement l'extraction des métaux alcalins, des métaux alcalino-terreux et enfin des métaux terreux.
- Cette troisième partie de la troisième subdivision envisage séparément les cas d’électrolyse par voie humide, d’électrolyse par voie ignée et la réduction des oxydes métalliques, soit par le concours du charbon et de la chaleur fournie par un courant électrique, soit par la fusion à l’aide de l’arc voltaïque, soit par la chaleur dégagée par le courant de l’électrolyse.
- Parmi les métaux lourds, tels que le zinc, le
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- nickel, le plomb, etc., ne figure pas le fer, attendu, pense l'auteur, qu’il ne se trouve pas un véritable métallurgiste qui puisse sérieusement songer à appliquer le courant électrique au traitement des minerais et au raffinage de ce métal.
- De nombreux dessins de dispositifs de méthodes ornent et complètent le texte de cet ouvrage, qui, bien que moins développé, moins nourri que le précédent, et conçu dans un tout autre esprit, est susceptible de rendre des services à ceux qui s’occupent des choses de la métallurgie.
- Manuel pratique cle l'électricien, par E. Cadiat. Baudry et C‘, Paris (1892).
- 11 est vraiment temps de déclarer que les manuels et les guides de l’électricien pullulent, et dans cette pléthore de publications plus ou moins hâtives il devient difficile de faire une judicieuse sélection.
- En ces matières, comme en toutes choses d’ailleurs, le temps se chargera des éliminations douloureuses pour ne laisser que l’idéal toujours rêvé, jamais atteint : le manuel épuré.
- Les manuels ont tous un commun défaut, c’est de se grossir démesurément par la quantité des matières plutôt que de s'affiner par la qualité et rigueur du contenu.
- Celui que nous présentons en ce moment aux lecteurs, n’est ni plus mauvais ni meilleur que ses devanciers. 11 en réunit les avantages et les imperfections.
- « Notre but en écrivant cet ouvrage, dit l’auteur dans sa préface, a été de résumer en quelques pages les connaissances indispensables à tous ceux qui s’occupent du montage des appareils électriques. »
- Ce résumé s’adressant seulement aux monteurs, renferme 470 pages du format adopté. Chiffre énorme!
- Si vous ne vous êtes pas proposé d’enseigner l’électricité, vous ne vous êtes pas conformé à votre résolution ; car malgré vous, vous avez fait une œuvre didactique qui a eu pour résultat, que je ne considère pas comme heureux, l’épaississement du volume.
- 11 est, je crois, dangereux d’introduire les développements théoriques, si écourtés soient-ils, dans cette espèce particulière de publication.
- Cette petite critique mise à part, — et même c’est moins une critique que l’énonciation d’une opinion, — je n'hésite pas à reconnaître que l’auteur a apporté beaucoup de soins à la constitution de son œuvre. Les monteurs trouveront certainement bénéfice à s’en servir.
- Manuel de l'architecte maçon, par MM. Christie et Chareyre;
- Manuel du menuisier modeleur, par A. Ponthiers; Manuel
- du serrurier, par L. Therrode. — Paris, E. Flammarion.
- Nous avons là une série de volumes de vulgarisation qui ne s’adressent pas exclusivement à l’électricien; éventuellement ils lui seront utiles.
- Les connaissances les plus indispensables à l’ingénieur électricien qui dirige des travaux d’installation d’usine se rapportent directement et immédiatement, cela va sans dire, à l’électricité, à la mécanique comprenant les machines à vapeur et la résistance des matériaux. Mais à côté de cela, quand des difficultés d’ordre pratique surgissent coup sur coup dans les chantiers, il faut y faire face. Mais comment, si on n’a pas au moins à son secours quelques notions générales des procédés à employer dans les divers cas ?
- Ces petits livres modestes et de forme et de prix sont destinés à venir en aide aux directeurs et entrepreneurs de travaux.
- Le premier que nous avons là sous la main met à notre portée tous les éléments principaux de la construction, terrassements et bâtisses.
- Le Manuel du menuisier modeleur, par A. Pon-tièrs, tout en accordant une large place à la géométrie proprement dite, indispensable à qui veut se servir de la règle et du compas, contient les meilleurs renseignements sur la préparation et le travail du bois.
- Le Manuel du serrurier, par L. Therrode, s’attache particulièrement à la fabrication du fer et de ses dérivés et touche à l’étude de la résistance des matériaux.
- La construction et le ferrement des planchers, des escaliers et des combles en fer y font l’objet de chapitres spéciaux.
- Tous ces petits ouvrages contiennent de nombreuses figures dans le texte et des données numériques très précieuses en pratique.
- E. Dieudonné.
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- FAITS DIVERS
- Concours ouvert par la Société des Eaux de la Dranse en vue de l'utilisation de la force motrice.
- I. — Exposé des données
- On dispose d’une chute d’eau obtenue en dérivant une partie des eaux de la Dranse, rivière se jetant dans le Rhône, près de Martigny (Valais). Le canal d’amenée, d’abord à ciel ouvert, traverse en souterrain le Mont-Chemin et aboutit dans un grand réservoir de charge et de décantation. Ce réservoir est situé sur le versant du Mont-Chemin, au sud-est de Martigny-Ville (rive gauche du Rhône).
- La chute ainsi utilisable est de 200 mètres en nombre rond, le volume d’eau par seconde étant de 5000 litres. La force disponible sur l’arbre des turbines à installer est donc de 10000 chevaux, en supposant 25 0/0 de perte dans les conduites et les moteurs.
- Le prix des travaux nécessaires, barrages, canaux, souterrain et réservoir, est évalué à 1 400 000 francs environ.
- Au pied du Mont-Chemin s’étend une grande surface de terrains en plaine et parfaitement adaptée à la création d’établissements industriels de tout genre.
- La voie ferrée passe ;à proximité (Compagnie J.-S., ligne Lausanne-S lint-Maurice-Simplon). Le raccordement de la gare de Martigny aux usines est ainsi à prévoir et à excuter.
- La force indiquée ci-dessus est constante; toutefois il faut remarquer que sur les 10000 chevaux disponibles la Société ne désire en employer de suite que 6000. Les 4000 restants sont réservés pour l’avenir.
- U. — Programme.
- En se basant sur les données énumérées ci-dessus, la Société ouvre un concours ayant pour but l'étude d’utilisation de la force ainsi obtenue (6000 chevaux). L’utilisation de cette force peut se faire de diverses manières. Pour limiter le champ d’étude il n’y aura toutefois à examiner que la création des usines suivantes :
- 1" Fabrication de l’aluminium;
- 2“ Fabrication du chlorate de potasse;
- 30 Usines électrométallurgiques.
- Cette énumération n’est pas exclusive, mais simplement restrictive, en ce sens qu'elle est destinée à délimiter le champ d'investigation, sans pourtant vouloir dire que des industries qui n’y sont pas comprises, mais qui se rapprocheraient de ce genre, soient exclues.
- La plus grande latitude est laissée aux concurrents sur la proportion de force à affecter à quelque genre d’usine, tout en attirant leur attention sur le fait qu’il s’agit de toute façon de créer plusieurs usines, et non une seule, fabricant des produits différents et se partageant la force.
- 11 est même laissé toute latitude sur le point suivant, quitte à en tenir compte dans l’évaluation des dépenses dont
- il.sera question plus bas : on peut prévoir la turbiné ou les turbines appartenant à l’établissement et se branchant directement sur le réservoir de charge, ou bien prévoir une usine centrale (qui ne rentrerait pas dans le concours) distribuant ia force électriquement aux usines.
- Quoique, au point de vue minéral, le Valais soit riche, il faudra prévoir le transport des matières premières jusqu’aux usines.
- En résumé, le concours ouvert a pour but de provoquer l'émission d’idées d’utilisation de la force, avec pièces à l’appui, dont détail ci-après :
- a) Un mémoire explicatif donnant la description de l’Industrie à créer (un mémoire par ihdustrie). II va sans dire que dans le cas de procédés secrets ou brevetés, la Société ne demande pas la divulgation du procédé, mais uniquement l’émission de l'idée avec un aperçu du résultat.
- b) Un plan d’ensemble de l’usine à créer, donnant la disposition générale, la surface première minima à occuper pour unè exploitation lucrative, l’agencement général. 11 faut prévoir les agrandissements. Egalement un plan par usine.
- , c) Une étude donnant le coût approximatif de premier établissement ; coût des bâtiments, machines et divers^ en un mot de tout ce qui est nécessaire pour une exploitation économique et sûre. En se basant là-dessus évaluerTe capital nécessaire pour créer cette usine et la faire marcher. Il y a donc à tenir compte des frais à faire pendant la construction et du fonds de roulement.
- d) Une étude commerciale; c’est-à-dire une indication des matières premières avec leur lieu de production, le calcul du prix de revient de la matière produite, le personnel nécessaire, le prix de vente possible et les débouchés actuels et futurs. Indiquer aussi la production à réaliser par jour ou par an.
- III. — Conditions du concours.
- r Le concours est restreint, en ce sens que la Société invite seulement à concourir un certain nombre de personnes à son choix.
- 2° Les projets peuvent être collectifs, en ce sens que celui qui est appelé à concourir peut s’adjoindre d’autres personnes ; mais le projet est à remettre au nom de la seule personne appelée à participer au concours.
- 3“ Les concurrents, tout en devant présenter un projet d’ensemble, pourront donner un développement plus complet de la partie rentrant davantage dans leur spécialité.
- 40 Les projets et mémoires sont à envoyer pour fin février 1892 au plus tard à midi, — heure de fermeture du con-couis, — à. l’adresse de MM. Cuénod-Churchill et fils, banquiers à Vevey (Vaud), sous pli chargé.
- y Us seront sous double enveloppe; l’enveloppe intérieure sera cachetée et portera comme titre : * Projet d’utilisation des eaux de la Dranse », ainsi qu’une devise choisie par l’auteur du projet. Une seconde enveloppe également cachetée, ayant comme suscription la devise, contiendra le nom du concurrent.
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- 6* Les projets réunis seront jugés immédiatement par une commission spéciale, dont un membre devra être pris parmi les ingénieurs suisses.
- 7* La Société offre en prime un premier prix de 4000 francs à l’auteur du projet qui sera jugé le meilleur. Elle allouera un second prix de 2000 francs au projet classé second. Enfin, elle prévoit un troisième prix de 1000 franes qu’elle se réserve le droit de donner ou de ne pas donner suivant le prononcé de la commission. La'commission est souveraine dans son jugement.
- Sa Les projets envoyés restent la propriété de la Société.
- Parmi les sujets qui ont été traités à la convention des Tramways électriques, à Pittsbourg, nous citerons le suivant, qui est particulièrement intéressant.
- On sait que si on peut parvenir à renfermer le conducteur positif dans un tube et l’empêcher de se mettre en court circuit avec la terre le problème de la traction électrique des tramways peut être considéré comme résolu. Afin d’arriver à ce résultat, d'ingénieux inventeurs ont imaginé de pourvoir le tube de deux lèvres horizontales se serrant d’une façon hermétique devant et derrière le frotteur qui pénètre dans l’intérieur pour donner le contact. On ne peut comparer mieux cette disposition qu’à celle dont il a été fait usage jadis pour le chemin de fer atmosphérique de Saint-Germain.
- Malgré le vide intérieur qu’il fallait garder, le système fonctionnait convenablement. C’est parce qu’il revenait plus cher que la traction ordinaire qu’on l’a supprimé.
- On ne saurait donc engager trop vivement les électriciens à profiter de l’expérience spéciale acquise sur cette matière à Paris, il y a une quarantaine d’années. Les détails s'en trouvent en partie dans les œuvres d’Arago, grand partisan de cette solution de la traction sur les voies ferrées.
- Par suite d’arrangements financiers décidés par l’Administration du chemin de fer électrique souterrain de Londres, le prix des places a été augmenté pendant certaines heures de la journée et par compensation l’on a créé des billets de saison.
- La transformation s’est opérée sans diminution de recettes, ce qui promet une brillante augmentation pour l’hiver. En conséquence, la compagnie s’est décidée à faire les sacrifices nécessaire pour porter la vitesse, y compris les arrêts, à 40 kilomètres par heure et à réduire la durée du trajet à douze minutes, du terminus de la Cité au terminus de Hockwell.
- Ce progrès sera réalisé avec de nouvelles locomotives Siemens beaucoup plus puissantes que celles dont on se sert actuellement.
- La dernière éclipse de lune, qui devait être si intéressante à Patis et qui a été presque complètement cachée par des
- nuages d’une épaisseur formidable, fournit une preuve évidente de l’étonnante importance des progrès accomplis en télégraphie dans ces dernières années.
- Vingt-quatre heures s’étaient à peine écoulées que l’on connaissait à l’observatoire de Paris les résultats obtenus dans tous les observatoires du monde, et que l’on aurait pu tracer une carte de l'état du temps pendant cette nuit destinée à rester fameuse dans les annales de la science universelle.
- En effet, des télégrammes apprennent que les observations avaient été nulles en France, en Angleterre et en Allemagne et même de l’autre côté de l’Atlantique, dans les états de la Nouvelle-Angleterre, qu’elles avaient été meilleures dans les monts Alleghanys et en Californie, mais qu’elles avaient été splendides en Espagne et en Portugal.
- L’Exposition nationale italienne a été ouverte le 15 novembre à Palerme, par le roi, accompagné de la reine et de ses principaux ministres.
- Comme celle de Turin, où les transformateurs Gaulard ont obtenu la grande médaille d’honneur, cette exposition est internationale pour l’électricité; le ministère de l’industrie et du commerce de la République française y a contribué officiellement par une exposition des appareils télégraphiques et téléphoniques empruntés au ministère des postes et télégraphes de Paris.
- La section qui nous occupe est située dans un vaste rectangle au centre duquel on a construit un labyrinthe orné de plantes africaines, que le climat de Sicile permet de cultiver en pleine terre.
- Au milieu de ce carré pittoresque se trouvent l’exposition du Club alpin et les fontaines lumineuses, dont le jet principal s’élève à une hauteur de 40 mètres. La puissance éclairante des appareils destinés à colorer les jets d’eau est évaluée à 10000 lampes.
- On estime que les moteurs mis en action dans la salle des machines, et qui grâce à l’électricité transportent le mouvement dans toutes les parties de l’exposition, forment un ensemble de 1600 chevaux.
- Dernièrement un tuyau de vapeur a crevé dans l’usine municipale des Halles et tous les pavillons se sont trouvés plongés dans l’obscurité.
- La panique a été d’autant plus vive qu'on avait entendu un grand bruit et qu’un nuage de vapeur sortait d’un des sous-sols, mais tout n’a pas tardé à [rentrer dans l'ordre* le service ayant été assez rapidèment rétabli.
- On lit en ce moment sur les murs de Paris Un arrêté préfectoral relatif à l’exploitation du funiculaire de Belleville. Une partie spéciale est consacrée à réglementer les Communications électriques entre les conducteurs des Voitures et le mécanicien chargé de diriger les machines.
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- Des boîtes de signaux sont établies pour que l'avertissement d'avoir à arrêter l'action ait lieu sans perte de temps en cas de rupture du câble. On ne peut reprocher à cette réglementation de pécher par sa superfluité.
- Le Times du 17 novembre publie un article dans lequel il fait un éloge très mérité des. accumulateurs de la Société anonyme de Saint-Ouen pour !e travail électrique des métaux. Il décrit en détail ces excellents appareils, qui sont bien connus de nos lecteurs et que le gouvernement français n'a acceptés qu'après les avoir soumis à des épreuves répétées.
- Le grand organe de la Cité avertit les compagnies anglaises, qui ont cherché à accaparer l’industrie des accumu-lateurs, de la concurrence formidable en face de laquelle elles vont se trouver placées.
- La Science illustrée publie en ce moment un roman scientifique et humoristique de A. Robida, intitulé la Vie électrique.
- Tous les cours d'eau célèbres en Suisse finissent l’un après l'autre par être utilisés à la production d’une force d'énergie. La rivière Aar va y passer comme les autres. Le canton de Berne a accordé une concession à M. Müller Land-mann pour l'utilisation d'une chute établie à Wynau, à l’aide d’un canal long de 1000 mètres, qui donne une chute de 100 mètres cubes par seconde, tombant d’environ 4 mètres de hauteur.
- Les turbines seront construites pour une force de 3000 chevaux destinée aux districts industriels de la Suisse centrale et à-l’exploitation d’une ligne électrique. Cette force est seulement moitié plus grande que celle que donnent les chutes artificielles de la Seine en aval et en amont de Paris, à Port-à-l’Anglais et à Suresnes.
- On compte qu'elle sera bientôt employée intégralement. Dans ce cas, on portera à 6000 chevaux le rendement des turbines, ce que.les concessionnaires pourront faire facilement puisque la concession permet de porter à 8 mètres la hauteur.de chute.
- Éclairage Électrique
- Nous ne croyons point hors de propos de citer quelques chiffres fort instructifs extraits du rapport adopté par le conseil municipal de Sydney et tendant à l’adoption de l’éclairage électrique dans les rues dé cette grande ville, que l’on considère encore, malgré l’opulence de Melbourne, comme la métropole du troisième continent.
- Le périmètre des rues d’où le gaz va disparaître est éclairé actuellement par 3000 becs de la force de 12 bougies. Cet éclairage peu fin de siècle pour la capitale de la Nouvelle-
- Galle du sud sera remplacé par 431 lampes à arc du pouvoir de 2000 bougies, et par 1443 incandescences de 25 bougies. Le projet remplace donc les 36 000 unités fournies actuellement par le gaz par 599000. La proportion est environ de 1 à 12. Mais pour duodécupler la masse de lumière fournie, la dépense n'augmentera que d'un quart : de 300000 elle passera à 400 000 franés.
- On voit donc, comme il était facile de le prévoir, que les choses se passent aux antipodes de la même manière que dans le cœur de la vieille Europe, en plein Paris.
- De toutes les villes des quatre parties du monde, Hammer-fest est certainement celle qui est la mieux placée pour apprécier les bienfaits d’un éclairage de luxe. En effet, ce centre boréal de la civilisation européenne est situé à 400 kilomètres au nord du cercle polaire arctique, et la grande nuit de l’hiver y commence à la fin de novembre et ne finit qu’à la fin de janvier. Les dynamos doivent fonctionner pendant 66 jours sans interruption.
- * Aussi, les habitants de cette cité, qui ne serait qu’une simple bourgade si elle était bâtie sous un climat plus hospitalier, se sont-ils empressés d'adopter l'usage dé la lumière électrique fournie par un torrent dont le cours est si rapide qu’il ne gèle jamais.
- Presque toutes les maisons, ou pour parler plus exactement, les humbles habitations en planches qui servent d'habitations dans le Finmark, sont déjà abonnées à cette singulière station centrale. Un des moindres ébahissements du voyageur visitant ces contrées n'est point de rencontrer dans ces espèces de huttes des preuves d’une civilisation très raffinée.
- Les rues de cette Venise du Finmark parcourues par des barques toutes les fois que leurs canaux ne sont point gelés, sont en outre parfaitement éclairées par d’excellentes lampes électriques.
- Le progrès de la lumière électrique est du reste très remarquable dans toute la Scandinavie. La station centrale de Copenhague, que l’on compte inaugurer au commencement de 1892, a des développements plus considérables qu’on ne devrait s’y attendre dans une ville dont la population atteint à peine 200000 habitants.
- La salle des accumulateurs aura 27 mètres de long sur 22 de large et l’on y disposera deux batteries d’une capacité de près de 10000 lampes-heures chacune. La chambre des machines peut contenir onze chaudières chacune de la puissance de 300 chevaux. Les deux dynamos que l'on monte donneront 15000 lampes. Le système de conducteurs suffit pour 20 000 lampes.
- Le nombre des commandes actuellement enregistrées est de 16000. Les bâtiments pourront fournir à une production de 30 à 35 000 lampes.
- Toutes les machines ont été construitea à Copenhague, seules les chaudières viennent d’Angleterre.
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- Les bouchers d’Aberdeen,, ville importante d’Ecosse, ont tenu un meeting dans lequel ils ont adopté avec enthousiasme l’idée d’éclairer électriquement le nouvel abattoir. Si l’éclairage est organisé avee des machipes alternatives, rien n'empéchera de tenter l’application du courant à l’abattage des bestiaux.
- Si ce mode nouveau produit sur la chair les résultats que certaines personnes en attendent, nul doute que la méthode ne soit promptement adoptée-et généralisée.
- Le conseil municipal d’Adélaïde, capitale de l’Australie du sud, vient d’éprouver un vif désappointement, auquel il aurait dû s'attendre.
- Une commission spéciale nommée pour introduire l’éclairage électrique dans celte ville s’est épuisée en efforts très savants pour rédiger un cahier des charges dans lequel toutes les conditions que le bourgeois le plus difficile à contenter puisse rêver se trouvaient comprises. En outre, la compagnie concessionnaire chargée de réaliser toutes ces merveilles techniques devait avoir constamment sur la tête une épée de Damoclès, la perspective d’un rachat sans aucune indemnité autre que la valeur à dire d’experts. Tout allait donc pour le mieux dans l’esprit des édiles d’Adélaïde; seulement il est arrivé un petit accident qui a compromis l’exécution de ce beau plan. L’adjudication n’a point eu lieu, parce qu’aucun concurrent ne s’est présenté.
- Les mêmes causes ont produit le même effet à Hobart-Town, capitale de la Tasmanie, dont le conseil municipal avait suivi les mêmes errements.
- On n’a point oublié que le conseil municipal de Saint-Pancrace, le plus riche quartier de Londres, a fait établir à ses frais une station d’éclairage électrique, dont nous avons eu plusieurs fois occasion d’entrenir nos lecteurs. L’éclairage a été inauguré au milieu de novembre. On estime, suivant l'Electrical Engineer, que la capacité de 20 000 incandescences ne tardera pas à être épuisée.
- En effet, un électricien du quartier a déjà à lui seul posé des fils pour 3000 lampes dans différents magasins et établissements desservis par la nouvelle usine.
- On sait qu’à l’Exposition du Champ-de-Mars la galerie des machines était seule éclairée. 11 n’en sera pas de même à Chicago, où tous les palais, sans exception, auront leur éclairage électrique aussi bien que les jardins.
- On comprend que la résolution prise par la commission supérieure, et qui s’imposait du reste, n’ait pu être réalisée qu’en donnant à l’éclairage public des galeries un développement surprenant. Sans compter les lampes qui seront entretenues aux frais des exposants, la commission arrive à un total de 5000 lampes à arc de 2000 bougies chacune, et de
- 14500 lampes à incandescence de 16 bougies, ce qui représente une force lumineuse totale de 10244400 bougies.
- L’administration supérieure vient de publier le plan général de la distribution de cet effectif. Les lampes à incandescence officielles sont réservées pour le palais des beaux-arts et l’exposition féminine. Le palais des manufactures, qui couvre près de 100000 mètres carrés, aura à lui seul .2000 lampes. Le reste sera ainsi utilisé : salle des machines, 600; palais de l’agriculture, 600; palais de l’électricité, 400; mines, 400; moyens de transport, 400, et pavillon des forêts, 150. Les sections étrangères ne sont point comprises dans cet inventaire; leur éclairage sera organisé par .leurs commissions nationales respectives, qui auront à se mettre d’accord avec le directeur général. , .
- Dans le dernier recensement, la population de Pittsbourg, en Pensylvanie, s’élevait à 240 000 âmes.
- Il paraît que l’éclairage électrique y emploie une force de 13000 chevaux, susceptible d’allumer près de 200000 lampes à incandescence. On peut dire, que c’est une masse de lumière électrique supérieure à celle qui était fabriquée en 1890 dans toute l’étendue de la Seine, ainsi que pour le service de la ville de Paris.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’extrême développement pris par la téléphonie aux Etats-Unis n’a point nui aux affaires des compagnies télégraphiques. Aussi le réseau exploité par la Western-Union a continué de grandir. Il s’est étendu en 1890 de 60 000 kilomètres de fils, ce qui l’a porté à une longueur de 1 000 000 de kilomètres.
- C’est environ le développement de l’orbe que la lune décrit chaque mois autour de la terre. Le nombre de messages transmis est de 60 millions.
- La téléphonie à longue distance vient de faire son apparition d’une façon brillante dans le troisième continent. Les stations de Melbourne et d’Adélaïde, qui sont à une distance de 800 kilomètres, peuvent maintenant converser l’une avec l’autre.
- D’après P Electrical Engineer il paraît que le fil de cuivre qui a servi aux expériences n’avait été placé que pour le service d’un quadruplex, de sorte que c’est un peu par hasard qu’on s’est aperçu que l’ojn pouvait mieux faire. Si l’histoire est exacte, elle ne prouve pas précisément en faveur de l’esprit d’initiative des télégraphistes australiens.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
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- Journal universel d'Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 12 DÉCEMBRE 1891 No 50
- SOMMAIRE. — Recherches expérimentales sur certaines étincelles électriques constituées par des masses lumineuses en mouvement; A. Righi. — Sur une similitude des fonctions des machines; E. Carvallo. — L’aluminium et son électrométallurgie; Gustave Richard.— Sur la théorie de l’électrodynamique, d’après M. J. Larmor; J. Blondin. —Les nouveaux compteurs horaires de A. Aubert; François Miron. — Chronique et revue de la presse industrielle : Les électromoteurs à champ magnétique rotatoire, par M. De Bast. — L’usine centrale des tramways électriques de Boston, par M. Shaw. — Le chemin de fer électrique,de Neversink Mountain. — Electrolyse du cuivre pur (procédé Parker). — Spring-jacks ou commutateurs téléphoniques Berthon. — Cherche-fautes Jones. — Canalisation Fredureau. — Le nouvel alternateur de Rankin Kennedy. — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens (séance du 2 décembre 1891). — Sur les forces électromotrices périodiques,,— Sur les appareils actino-électriques de MM. Elster et Geitel. — Faits divers.
- RECHERCHES EXPÉRIMENTALES
- SUR CERTAINES ÉTINCELLES ÉLECTRIQUES
- CONSTITUÉES
- PAR DES MASSES LUMINEUSES EN MOUVEMENT
- INTRODUCTION
- 1. j’ai montré autrefois (x) que dans certaines circonstances la décharge d’un condensateur peut produire dans l’air un phénomène lumineux différent de ceux connus jusqu’alors : au lieu d’une étincelle qui apparaît en même temps sur toute son étendue, on voit près de l’électrode positive une apparence lumineuse qui s’en détache aussitôt et se meut vers l’électrode négative, de manière à produire l’illusion d’un trait de feu qui s’allonge et à donner ainsi une imitation des foudres progressives décrites par beaucoup d’observateurs.
- J’ai fait connaître en même ,temps quelles sont les conditions favorables à la production de ce phénomène curieux, conditions qui consistent surtout dans l’emploi de fortes résistances et dans la raréfaction de l’air entre les électrodes, et j’ai annoncé l’intention d’étudier à l'aide de la photographie ces décharges d’un genre nouveau.
- (!) Académie de Bologne, Mémoires, j"1 série, t. I.
- Comme je possède actuellement plus de mille images photographiques de la décharge produite dans des castrés variés, j’exposerai dans le présent mémoire les résultats obtenus, dont un court résumé a déjà été publié (1).
- 1. LES APPAREILS.
- 2. Machine et condensateur. — La source d’électricité est une machine de Holtz, à quatre disques, renfermée dans une cage en verre contenant de l’air sec. Quelles que soient les conditions atmosphériques, elle donne des étincelles de plus de 30 centimètres; mais pour les recherches actuelles je n’ai eu à employer que des potentiels beaucoup plus faibles que ceux correspondant à ces étincelles.
- Le condensateur est formé par six batteries qui peuvent se réunir en cascade ou en surface, suivant le besoin. Chaque batterie est formée par 18 jarres cylindriques de 30 centimètres de hauteur et de 15 à 16 centimètres de diamètre, recouvertes d’étain jusqu’à moitié hauteur, et dont la partie restante est vernie avec soin. Dans la plupart des cas, ces batteries étaient reliées trois par trois en surface avec chacune des électrodes de la
- (i) Comptes rendus de l’Académie des IJncei, 19 avril 1891. La Lumière Electrique du 3 octobre 1891, p. 38.
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- machine; les armatures extérieures communiquaient ensemble et avec la terre. La capacité du système était alors équivalente à celle de 27 jarres ayant leurs armatures directement en communication avec les électrodes. Cette capacité peut s’évaluer à presque 1/5 de microfarad. Quelquefois j’ai employé des capacités plus petites, que je désignerai par Je nombre de'jarres équivalent.
- 3. Appareils de décharge. — J'ai employé surtout les appareils suivants:
- Le premier, que j’appellerai A, est formé par un large manchon de verre (diamètre 11 centimètres, longueur^ centimètres) (fig. 1), pourvu
- Fig. 1
- d’électrodes métalliques A, B, dont on peut aisément changer la nature, la forme et la distance respective. Au moyen d’une tubulure à robinet R, on peut varier la pression de l’air donnée par un manomètre M.
- Le deuxième B est entièrement en verre (fig. 2); il a 4 centimètres de diamètre et porte des électrodes a b en fil de platine soudées aux parois, plus deux tubes à robinets r r' et un manomètre m. Cet appareil est particulièrement commode pour les décharges dans les gaz autres que l’air.
- Le troisième C est semblable à B; mais son diamètren’estque de 1 centimètreau lieu de 4 centimètres.
- Le quatrième D (fig. 3) est aussi en verre. Ses électrodes a b sont en aluminium doré et se terminent en boules de ! centimètre de diamètre.
- Le diamètre de la partie cylindrique du tube est d’environ 11 centimètres, et la distance entre a et b d’à peu près 30 centimètres.
- J’ai aussi employé des appareils à décharge dépourvus de robinets et de manomètre, soudés à la lampe, et qui sont toujours prêts pour montrer certaines phases particulières des phénomènes. Ce sont des vrais tubes de Geissler de la forme figure 4.
- L’appareil D a été construit par M. Müller de Bonn ; les autres dans mon laboratoire.
- 4. Circuit de décharge. — Les communications
- Fig. 2
- entre les armatures des batteries et l’appareil à décharges ont lieu au moyen de longs tubes en laiton. Dans le circuit est inséré un commutateur représenté dans la figure 5, et qui est très avantageux dans la pratique, car il permet de diriger toujours la décharge. Les montants abc de t l’àxe ef sont en ébonite, et reposent sur une planchette m n ; les autres parties sont en laiton.
- Le circuit de décharge comprend aussi des résistances et un micromètre à étincelles.
- Les résistances sont formées de tubes de verre (fig. 6), fermés en bas, contenant de l’eau distillée. Une électrode en platine a, terminée en spirale plane, horizontale, est soudée dans la paroi inférieure. L’autre électrode b, semblable àa, est soudée à l’extrémité d’un tube de verre de petit
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- çliamètre, qui passe à frottement doux à travers le bouchon du grand lube rempli d’eau. Comme j’ai observé que la résistance de la colonne d’eau varie après quelques décharges, on a changé le liquide des tubes presque à chaque expérience. Dans la suite j’exprimerai les résistances en donnant les longueurs des colonnes de i centimètre de section qui leur sont équivalentes.
- La figure 7 est le schéma du circuit, à l’exception de certaines parties qu’on y a ajoutées pour d'autres expériences. C est le condensateur, M le commutateur de la figure 5, R la colonne d’eau, A le
- FiK. *
- micromètre à étincelles, T l'appareil à décharge. A l’instant de la décharge, pendant que dans l’appareil T le phénomène étudié se produit, il se forme une étincelle en A. Je l'appellerai toujours étincelle additionnelle.
- 5. Miroir tournant et photographies. — Pour étudier les caractères du phénomène lumineux dans l’appareil, on en regarde l’image dans un miroir plan vertical de 53 centimètres de largeur et de 41 centimètres de hauteur, qui tourne uniformément autour d’un axe vertical, au moyen d’un rouage à poids, dont on peut régler la marche. La vitesse du miroir a été presque toujours d’un tour en deux secondes ou d’un tour en cinq à six secondes.
- Pouf des expériences de cours, il vaut mieux
- faire tourner l’appareil à décharges lui-même autour d’un axe vertical, et l’observer directement.
- Dans plusieurs cas, on avait placé, tout à côté; du miroir tournant, un miroir vertical fixe. On, voyait alors, simultanément et côte à côte, unè image fixe et une image mobile. ,
- Pour que la décharge ait lieu juste à l’instant où le miroir tournant se présente au regard dé l’observateur ou de la machine photographique, on a fixé à l’axe du miroir S un long bras d’ébo-nite A B (fig. 8) terminé par une fourchette en fil de laiton C B D qui à chaque tour frotte légèrement sur deux arcs fixes M N, P Q. C’est seulement quand les contacts ont lieu que le circuit
- Fig. 4
- de décharge est complet, c’est-à-dire tel que l’indique la figure 7.
- Mon appareil photographique porte un objectif à portraits de Voigtlænder dont les lentilles ont plus de 10 centimètres de diamètre. Je l’ai toujours employé sans diaphragmes et en mettant au point pour obtenir une image au dixième (sauf dans les expériences du chapitre IV).
- Les plaques sensibles employées ont été toujours celles de MM. Lumière de Lyon (marque bleue). Je les développais avec un révélateur à l’iconogène très concentré.
- Pour certaines expériences, j’ai dû ajouter aux' appareils décrits un disque de carton tournant à raison d’une cinquantaine de tours à la seconde, passant entre les deux lentilles de l’objectif. Le disque a 41 centimètres de diamètre et est percé d'une fenêtre de la forme a c df (fig. 9), abc et d e /étant des demi-cercles de 8 centimètres dé
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- diamètre. Ce disque ouvre l’objectif pendant environ un sixième de tour, en comptant aussi les instants pendant lesquels l'objectif n’est ouvert qu’en partie. L’arc b e sert à consolider le disque.
- En employant le disque tournant, l’image lumineuse se résout dans les images données par le phénomène lumineux à des moments successifs pris dans la durée de la décharge (voir chapitre IV).
- 11. APPARENCE GÉNÉRALE DES PHÉNOMÈNES
- 6. La décharge vue directement. — Supposons avant tout que, sans employer le miroir tournant ni l’appareil photographique, on observe directement l’appareil (A) au moment'’de la décharge. Si les boules A (fîg. 7) sont en contact, si la pres-
- Fig. 5
- sion de l’air dans l’appareil est réduite à quelques centimètres, et si les électrodes sont des sphères de 4 centimètres de diamètre, il se forme dans l’appareil à décharge un phénomène lumineux permanent analogue à l’aigrette qui apparaît sur une pointe placée dans l’air à la pression ordinaire. Je ne décrirai pas ce phénomène, assez généralement connu, ni la manière dont il se modifie avec la forme des électrodes et la direction de la décharge.
- Si l’on éloigne les boules A du micromètre à étincelles, le phénomène ne change pas d’abord; seulement une pluie continue de menues étincelles s’y ajoute. Mais lorsque cette étincelle additionnelle devient assez longue, le phénomène lumineux continu disparaît, et l’on n’obtient plus de temps en temps, entre les électrodes de l’appareil, qu’une étincelle unique de l’apparence bien con-nuedecelle qui s’observe dans l’œuf électrique; elle est rouge et se termine à une certaine distance de
- l’électrode négative, dont la lueur violette en reste séparée par l’espace obscur de Faraday.
- Mais si la pression de l’air a une certaine valeur, qui dépend des dimensions de l’appareil, et si le circuit contient des résistances convenables, on voit d’une manière évidente cette étincelle se
- Fig. 8
- produire successivement de l’électrode positive à l’électrode négative. Elle imite donc les foudres progressives.
- La longueur d’étincelle additionnelle nécessaire pour que l’étincelle intermittente commence à se. produire dans l’appareil est en rapport direct avec la résistance du circuit. Plus les résistances sont
- Fig. 7
- fortes, plus la progression de la luminosité est évidente. Plus on rapproche les électrodes dans l’appareil, plus petite est l’étincelle additionnelle nécessaire pour obtenir la décharge progressive.
- 7. Décharge observée dans le miroir tournant. — Supposons à présent que l’on observe les phénomènes dans le miroir tournant.
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- Lorsque l’étincelle additionnelle a la longueur la plus petite possible pour laquelle le phénomène lumineux continu ne se produit plus, l’étincelle dans l’appareil acquiert l’apparence de la figure io. Elle est donc constituée par une masse lumineuse qui se forme sur l’électrode positive, s’avance vers la négative, mais s’éteint avant d’y arriver.
- Fig- 8
- Si, partant de ces conditions expérimentales, on augmente la longueur de l’étincelle additionnelle, ou si l'on diminue la résistance du circuit, ou encore si l’on varie dans un certain sens la pression de l’air, les dimensions de l’appareil, etc., on aperçoit dans le miroir des figures plus complexes qui montrent que la décharge consiste dans l’é-
- Fig. 9
- mission par l’électrode positive de plusieurs masses lumineuses successives. Le phénomène pourra donc s’appeler décharge composée, alors que dans le cas précédent on avait une décharge simple.
- La dénomination de masses lumineuses n’est employée ici que pour abréger. 11 est même probable que ces apparences sont produites non par la matière pondérable en mouvement, mais par un état d'incandescence ou de luminosité qui se propage successivement dans le gaz.
- 8. Mesures sur les photographies. — Si au lieu de regarder dans le miroir tournant on prend une épreuve photographique, on pourra, par des mesures faites sur le négatif, déterminer la vitesse des masses lumineuses. En tout cas la photographie permettra d’observer certaines particularités des phénomènes qui passeraient inobservées.
- Soient(fig. ip) ab la ligne parcourue par la masse
- Fig. 10
- lumineuse sur l’image photographique, ac l'image photographique de la ligne lumineuse qui apparaît dans le miroir tournant à la hauteur de l’électrode positive, et qui est due à la lueur persistante qui se forme sur cette électrode ; soit encore bd = h et da — k : il est évident que la vitesse réelle v de la masse lumineuse est à la vitesse avec laquelle se déplace l’image donnée par le miroir tournant comme h est à h.
- Fig. n
- Mais si r est la distance entre l’axe de figure de l’appareil à décharge et l’axe de rotation du miroir, et si t est la durée d’un tour de celui-ci, la
- vitesse de l’image réfléchie est Par consé-
- quent, on aura :
- 4 it r h V => ^ ,-7~.
- k t
- Dans la suite je ne rapporterai plus les valeurs numériques ainsi obtenues; mais lorsque je par-
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- lerai de vitesses plus ou moins grandes des masses lumineuses, on devra entendre que ces vitesses ont été calculées de la manière décrite, sauf les cas où leurs variations étaient si notables qu’on pouvait les découvrir à simple vue.
- 11 est clair enfin que l’examen de la photographie peut faire deviner l’aspect que présenterait l’appareil regardé pendant un instant, à un moment donné. Supposons, par exemple, que l’image photographique contienne deux lignes lumineuses a b et a' b' (fig. il). Une droite mn perpendiculaire à ac coupe en mm' les deux lignes lumineuses. Donc, si l’on pouvait voir l’appareil seulement pendant un certain instant, on verrait deux masses lumineuses mm' l’une au-dessous de l’autre. On fait abstraction ici de la faible courbure que présente quelquefois la trajectoire parcourue par une masse lumineuse dans l’appareil.
- Si en outre on est désireux de connaître à quel moment de la décharge correspond un aspect déterminé, par exemple, celui des deux masses mm', il suffit de mesurer an sur l’image photographique. Soient an — h', t le temps écoulé depuis le commencement de la décharge jusqu’au moment considéré, n le rapport entre la grandeur réelle de la décharge et celle de son image, on aura :
- _ n k' t
- T 4 tt r '
- J’ai déjà dit que n était presque [toujours égal à io; toutefois dans les cas des cinq dernières mesures ona« = 3,2.
- A. Righi.
- (A suivre.)
- SUR UNE SIMILITUDE
- DES FONCTIONS DES MACHINES
- 1. — La préparation d’un livre d’électricité qui va paraître a conduit M. Félix Lucas, le savant ingénieur des Ponts et Chaussées, à une intéressante remarque sur les machines. Il en a fait part à la Société mathématique dans sa séance du 2 décembre 1891. Je vais exposer, et démontrer qu’elle s’applique à des cas très étendus. La démonstra-tiori repose uniquement sur l’homogénéité des
- équations de la physique par rapport aux trois grandeurs fondamentales, longueur, temps et masse.
- Quand on fait varier la vitesse de rotation d’une machine dynamo, l’intensité des courants, l’énergie développée sont des fonctions de cette vitesse. Si, laissant cette vitesse constante, on fait varier certaines résistances, les effets développés par la rotation deviennent des fonctions de ces résistances, etc. Les praticiens ont intérêt à étudier certaines de ces fonctions caractéristiques des machines. 11 les représentent par des courbes. On sait que quand on passe d’une machine à une autre du même type, mais de dimensions différentes, la courbe conserve généralement la même nature. Pour passer d'une courbe à l’autre, il suffit de changer les échelles des abscisses et des ordonnées. Tel est le fait qu’il s’agit d’expliquer. M. Lucas y a réussi dans deux exemples au moyen d’un changement de variable. Par ce changement, les constantes de la machine disparaissent de l’équation.
- 2. Premier exemple. — M. Lucas considère une dynamo à courants alternatifs, à excitation indépendante, avec induit sans fer et suppose que le flux utile Q soit déterminé en fonction du temps t par la formule périodique
- Q = Q0cos2ir^.
- 11 calcule, dans ces conditions, les valeurs moyennes E, 1, W de la force électromotrice, de l’intensité du courant et de la puissance. Puis, laissant constante la vitesse de rotation, il attribue à la période T une valeur déterminée, tandis qu’il fait varier la résistance extérieure r. Des formules établies résulte la relation
- où L est le coefficient de self-induction de l’induit.
- En prenant pour abscisses et pour ordonnées les valeurs correspondantes de 1 et. W, on obtient une courbe de puissance. Mais si on prend pour coordonnées les variables
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- qui ne diffèrent des premières coordonnées que par des facteurs constants, l'équation (i) devient
- y1 — x, — xi. •(?'.
- Cette courbe est indépendante de la machine et de la période T. Pour toute machine, la courbe représentée par l’équation (i) se déduit de la courbe (3) en changeant les échelles des abscisses et des ordonnées conformément aux formules (2).
- 3. Deuxième exemple. — Dans la même machine laissons la résistance extérieure T constante et faisons varier la vitesse de rotation de la machine, c’est-à-dire la période T. On obtient ia formule
- 2 Tl2 Qp
- où R est la résistance totale; et, en posant
- (2)
- Xi yî -|- yï - x2 ~ O.
- La courbe de coordonnées x y définie par l’équation (3) est indépendante de la machine et de la résistance extérieure Y.
- La courbe de coordonnées 1, ^ définie par la formule (1) ne diffère de la courbe (3) que par le changement des échelles de coordonnées représenté par les formules (2).
- 4.— Voici maintenant ma démonstration générale :
- Soient X et Y les deux variables, Aj, A2)... les constantes caractéristique de la machine.
- L’équation caractéristique est une relation entre ces quantités, soit
- O) /(X, Y, Al, As...) = O.
- Pour une autre machine de même type, on aura de nouvelles constantes B,, B2..., et la nouvelle équation sera
- (2) / (X, Y, Bi, Bi...) =0.
- Comme toutes les équations'de la physique, l’équation (2) est homogène par rapport aux trois grandeurs fondamentales, c’est-à-dire indépen-
- dante du choix des unités qui servent à les évaluer. Si donc nous choisissons de nouvelles unités et si nous représentons par des petites lettres les nouvelles mesures des quantités représentées d’abord par les grandes lettres, on aura encore
- f(x,y,b„bî...) = o. (2)
- Maintenant on peut disposer des trois unités fondamentales de façon à donner à trois nombres bu b2, ùj des valeurs égales aux nombres Alt A2, A3 qui mesurent les constantes homologues de la première machine dans le premier système d’unités.
- Dès maintenant je suis conduit à supposer que l’équation (1) ne contient pas plus de trois coeffi-(0 cients caractéristiques. Dans cette hypothèse, l’équation (2)', caractéristique de la deuxième machine, est identique à l’équation (1) de la première. Seulement, dans la deuxième machine, les variables x et y sont évaluées avec un système d'unités différent de celui qui a servi à évaluer les variables homologues X et Y. Ce changement d'unités se traduit graphiquement par un changement dans les échelles des abscisses et des ordonnées de la courbe caractéristique.
- Ainsi le principe d’homogénéité conduit à ce théorème :
- Si l'équation caractéristique d’un type de machine ne contient pas plus de trois constantes caractéristiques, les courbes caractéristiques des différentes machines de ce type se déduisent les unes des autres par un simple changement dans les échelles des abscisses et des ordonnées.
- Dans ce théorème rentrent les deux exemples de M. Lucas : ce sont des équations algébriques à trois termes, c’est-à-dire à deux constantes.
- E. Carvallo.
- L’ALUMINIUM
- RT SON ÉLECTROMÉ.TALLURGIE (').
- Les réactions qui s’accomplissent dans les principaux procédés employés par l’électrométallurgie de l’aluminium sont encore voilés d’une certaine obscurité : nous empruntons la plupart des con-
- (!) La Lumière Electrique du 11 juillet 1891.
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- sidérations suivantes, sur ce sujet, à un très remarquable article publié sans nom d’auteur par Y American Engineering and Mining journal, et reproduit par le Scientific American Supplément du Ier août 1891.
- On interprète, comme le savent nos lecteurs, de deux manières différentes, les réactions qui se produisent dans l'électrolyse ignée de l’aluminium. D’après M. Héroult, son procédé aurait pour base l’électrolyse de l’alumine dissoute dans un bain de fluorure double.d’aluminium et d’un autre métal plus électropositif que l’aluminium. II y a près de quarante ans, Deville professait que le courant décompose ces fluorures, et que l’alumine introduite dans le bain en agglomération avec l’anode de carbone sert à régénérer les fluorures. Dans son brevet allemand, n° 31 089 de l’année 1884, Lossier affirme que le fluorure est décomposé et que le fluor libre régénère le fluorure avec l’aide du carbone; il va même jusqu’à proposer la réduction du silicate d’alumine par le procédé suivant. Le fluorure d’aluminium est, dit-il, décomposé par le courant d’une dynamo, l’aluminium fondu se précipite sur la cathode et surnage à la surface du bain en raison de sa légèreté; le fluor se dégage au pôle positif et, concurremment avec le carbone, décompose le silicate d’alumine en formant du fluorure d’aluminium qui reste dans le bain, tandis que le fluorure d’aluminium gazeux et l’oxyde de carbone s’échappent par un tube d’évacuation. Héroult en 1886, Hall en 1889, affirment positivement dans leurs brevets que l’alumine est réduite par l'action directe du courant. Prenons comme exemple lacryolithe, fluorure double d’aluminium et desodium; on y dissout l’alumine, puis on fait passer le courant; l’aluminium réduit se dépose sur l’électrode négative, et l’oxyde de carbone apparaît au pôle négatif, formé par un cylindre de charbon. Ce dégagement d’oxyde de carbone, joint à la permanence des fluorures dans cette opération, paraît de prime abord démontrer la décomposition directe de l’alumine en aluminium et en oxygène, dont la combinaison avec le carbone de l’éleclrode positive expliquerait le dégagement d’oxyde de carbone.
- Mais, dès que l’on examine attentivement les phénomènes qui se produisent dans le foyer électrique, ils ne tardent pas à perdre leur simplicité apparente. Nous avons en présence trois composés : le fluorure d’aluminium, le fluorure de sodium et l’alumine, entièrement fondus, dont les
- réactions mutuelles d’affinité sont extrêmement complexes, au point qu’on ne peut pas spécifier à priori quel est celui de ces composés qui sera dissocié ou décomposé par le courant.
- La thermochimie (loi des chaleurs de combustion) ne peut fournir en cette matière qu’un guide incertain, en raison des températures très élevées où se passent les réactions, et pour lesquelles cette loi n’a pas été vérifiée; mais on peut arriver à une solution plus probable par l’étude des réactions chimiques qui se produisent vraisemblablement entre ces composés à la température du bain : 900 à iooo° environ. A 900°, le fluorure de sodium, plus stable que le fluorure d’aluminium, en déplace ce métal d’après la réaction
- 6 Na + Ata Fl6 = 6 Na Fl + 2 Al.
- mais à une température plus élevée cette réduction n’a plus lieu; en fait, la dissolution bien constatée de l’aluminium dans la cryolithe fondue ne peut s’expliquer que par la réaction inverse
- 6 Na FI + 2 AI = Ala Fl6 + 6 Na.
- On ne pourrait guère expliquer autrement ce fait que par l’hypothèse de la formation d’un sous-fluorure d’aluminium, dont l’existence peu probable n’a jamais été constatée; on sait d'ailleurs qu’il se dégage presque toujours dans l’électro-lyse de la cryolithe à de trop hautes températures des vapeurs de sodium, conformément à la formule précédente.
- On est donc amené à considérer le fluorure d’aluminium comme moins stable, dans l’espèce, que le fluorure de sodium, et à penser que le courant pourrait en conséquence parfaitement décomposer, à cette température, le fluorure d’aluminium, bien que sa chaleur de formation soit plus élevée que celle du fluorure de sodium.
- Quant à l’alumine, sa chaleur de formation est bien, mais aux basses températures seulement, inférieure à celle du fluorure d’aluminium, et il se peut très bien, qu’aux températures élevées du bain, la stabilité de l’alumine augmente, comme celle de la plupart des oxydes métalliques, tandis que celle du fluorure diminue; et c’est même probable, car le fluorure d’aluminium, insoluble dans l’eau à la température ordinaire, se décompose lorsqu’on le met en présence de la vapeur d’eau à sa température de volatilisation, qui est
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- voisine de celle du bain électrothermique. Cette décomposition s’effectue suivant la formule
- AU Fl„ + 3 Ha O = AU O3 + 6 H Fl.
- On a bien cherché à résoudre la question en mesurant les résistances électriques ou les conductibilités respectives du fluorure et de l’alumine dans le bain, et l’on a trouvé ainsi que la résistance du bain avec alumine était beaucoup plus petite que celle du bain sans alumine. On en a conclu que le fluorure étant plus difficilement décomposable, exigeait de ce fait seul un voltage plus élevé que l'alumine, et que c’était bien l’alumine qui se décomposait au passage *du courant; mais cette conclusion ne saurait être admise, car, en supposant que les stabilités chimiques de l’alumine et des fluorures dans le bain soient identiques, et en négligeant même l’augmentation de conductibilité occasionnée par l’addition de la dissolution d’alumine, on doit remarquer que si l’alumine se décomposait, -son oxygène dégagerait, en brûlant le charbon du pôle positif, une chaleur qui diminuerait d’autant celle que l’électricité doit fournir pour maintenir la température du bain; de sorte qu’il faudrait, de ce fait seul, un voltage moins élevé, même à résistances et stabilités identiques, pour maintenir le bain en fusion avec l’alumine qu’avec les fluorures seuls.
- La présence de l’oxyde de carbone aux anodes paraît, au contraire, démontrer que c'est bien le fluorure qui se décompose, car le carbone en présence de l’oxygène pur brûle toujours en acide carbonique et jamais en oxyde de carbone. La formation d’oxyde de carbone paraît donc incompatible avec le dégagement d’oxygène que produirait la décomposition de l’alumine, et ne semble pouvoir s’expliquer que par une réaction chimique résultant de l’action combinée du carbone et du fluor libre sur l’alumine, d’après la formule
- AI2 Os t 3 C + 6 Fl = AI2 FI„ 3 C O, réaction très analogue à celle du procédé Deville :
- AI2 O3 -F 3 C 6 Cl = AI2 CI@ J C O.
- On ne peut pas non plus expliquer ce dégagement d’oxyde de carbone par une duplication de l’acide carbonique en présence d’un excès de carbone, car la seule partie du bain où il se trouve
- du carbone incandescent est précisément la zone où se formerait l’acide carbonique, aux environs de l’arc. Enfin, on aurait pu réduire l’aluminium en remplaçant l’électrode positive en carbone par une électrode en cuivre, ce qui semble exclure toute réduction directe de l’alumine. 11 est bien entendu d’ailleurs que cette réduction par le cuivre ne se produit qu’autant que le cuivre métallique reste au contact de l’alumine, après quoi l’action cesse, le courant se bornant à décomposer le fluorure sans qu’il soit ensuite régénéré par l’alumine.
- Le fait de la conservation des fluorures dans le bain, ne prouve pas non plus qu’ils n’y sont pas décomposés, car le fluor étant dégagé à l’anode, tout près de l’alumine et du carbone, ne peut guère s’échapper, et doit agir sur l’alumine.
- Voici donc, en résumé, quelles seraient d’après l’auteur dont nous analysons le mémoire, les réactions fondamentales qui se produisent dans l’électrométallurgie ignée de l’aluminium.
- Le courant agit sur le fluorure d’aluminium, sépare l’aluminium à la cathode, le fluor à l’anode, où il décompose, avec l’aide du carbone, l’alumine en fluorure d’aluminium régénéré et en oxyde de carbone. Cette conclusion, conforme aux idées de Deville, est aussi, comme lé savent nos lecteurs(J), celle de M. Minet, dont on ne saurait contester l’autorité en pareille matière.
- Deville, afin de rendre l’action du fluorure sur l'alumine en présence du charbon plus active, mélangeait intimement l’alumine au carbone qui constituait l’anode de son bain. Dans un brevet allemand de 1884, Lossier exprime très nettement l’idée que le fluorure d’aluminium estdécomposé, et que le fluor dégagé agit avec le carbone sur le silicate d’alumine pour régénérer le fluorure du bain, qu’il alimentait directement de silicate d’alumine, de manière à réaliser un procédé continu. Antérieurement, dès 1861, dans son brevet anglais, Bell, adoptant les idées de Deville, régénérait son bain de cryolitheen l’alimentant d’alumine par une anode composée d’aluminium et de carbone (2). C’est donc dans les travaux de Deville, que l’on retrouve le principe des méthodes nouvelles de l’électrométallurgie de l’aluminium.
- (*) La Lumière Electrique, 1" novembre 1890, p. 202,
- (2; En réalité, ce brevet, n* 1214, 13 mai 1861, n’est pas de Bell, mais pris par Bell au nom de M. Le Cbatelier, qui est le véritable inventeur. t G. R.
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- auxquelles ce grand savant fut tout naturellement amené à préférer les méthodes chimiques, parce que les appareils électriques nécessaires pour la mise en œuvre des procédés actuels n’existaient pas à son époque.
- Aussi ne voyons-nous pas bien clairement, ce qu’il y a de véritablement nouveau dans le dernier brevet pris tout récemment par M. Cowles (*) et dont voici la traduction littérale de la partie relative à l’aluminium.
- « Je prends comme fondant, dit M. Cowles, de la cryoiithe, que je fonds par la chaleur électrique dans un creuset à parois et à fonds en charbon épais constituant la cathode; un bloc de carbone immergé à une certaine profondeur dans la cryo-lithe fondue constitue l’anode. J’alimente le creu-
- Fig. i et
- Procédé Grabau.
- set avec de l’alumine, qui fond ou est fondue par la cryoiithe fondue, puis est décomposée dans le bain, l’aluminium se précipitant au fond du creuset, d’où il s’écoule continuellement ou de temps en temps. Le courant doit être d'intensité et de tension suffisantes pour porter le bain à la température de fusion et l’y maintenir. La chute de potentiel entre l’anode et la cathode nécessaire pour décomposer l’alumine est d’environ 3 volts, mais il faut une force électromotrice plus élevée pour atteindre l’intensité nécessaire au maintien du bain en fusion. »
- M. Grabau, dont nous avons souvent entretenu nos lecteurs (2), vient de proposer quelques appareils nouveaux, dont nous empruntons la description suivante au journal La Métallurgie du -a8 octobre 1891.
- (') Brevet anglais 11601, de 1890.
- (2) La Lumière Electrique, 27 juillet 1889, p. 154; 26 juillet, 1" novembre 1890, p. 152 et 205
- Ce qui distingue le nouveau procédé, c’est que la matière à fondre n’est pas introduite par la partie supérieure du four, mais par le fond ou par le côté du creuset, au-dessous de la surface de ce pôle.
- II résulte de ce mode d’introduction que le nouveau procédé permet la continuité des opérations, en admettant que le métal fondu s’écoule dans de bonnes conditions.
- Le dessin représente en coupe (fig. i à 3) trois variantes d’un four de fusion disposé pour la mise en pratique de l’invention.
- Le four se compose d’un creuset a, en matière réfractaire, dont le couvercle porte l’électrode négative b) ce'creuset est placé dans un récipient rempli de matières mauvaises conductrices de la chaleur.
- Dans la disposition figure 1, la matière à fondre
- Fig. 3 et 4. — Procédé Grabau.
- est traitée à l’état pulvérulent et introduite, à l’aide d’une presse d’, à travers le fond du creuset, en quantité convenable et d’une manière continue, sous le pôle positif c. La matière fondue s’écoule par le tuyau e. Quant au liquide polaire qui s’écoule avec elle, il est constamment remplacé par la baguette métallique/, qui sert en même temps de conducteur électrique, et que l’on fait pénétrer dans le pôle liquide c de la quantité voulue, à l’aide du mécanisme g.
- Comme l’indique la figures, le conducteur/, qui entretient ou alimente le pôle liquide c-, peut être introduit par le fond du creuset en même temps que la matière à fondre d et au milieu de ladite matière.
- Enfin, comme on le voit (fig. 3), îa matière à fondre peut aussi être introduite sous la forme de baguette par le côté du creuset a, au-dessous de la masse polaire et en même temps qu’elle.
- Le pôle métallique, constamment renouvelé, n’est nécessaire que quand il s’agit de fondre des matières qui, même à l’état liquide, ne sont pas
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- conductrices. 11 y a toutefois un certain nombre \ de matières qui, à l’état solide (non fondues), ne Conduisent pas l’électricité, mais qui donnent dans le four, par réduction, un métal bon conducteur à l’état liquide (fondu); telle est, par exemple, l’alumine. Comme ces matières, une fois réduites et à l’état liquide, assurent le maintien de l’arc voltaïque, il est inutile d'en introduire une nouvelle quantité dans l’arc polaire, dès que la liquéfaction est commencée. Dans ce cas, on peut employer, au lieu d’un conducteur métallique, une baguette de charbon qui fait fondre le métal qui l’entoure et alimente ainsi le pôle positif. On peut aussi employer comme conducteur un métal semblable à celui qu'il s’agit de produire. Enfin, quand la matière à fondre n’est pas conductrice, on peut alimenter le pôle-positif en ajoutant à cette matière une quantité convenable de métal.
- On voit que la condition à remplir pour appliquer le nouveau procédé est d’introduire la matière à fondre au-dessous du niveau supérieur du pôle liquide, de telle sorte que la fusion est opérée uniquement par la chaleur du pôle et non pas directement par l’arc voltaïque.
- On peut se figurer la transmission de la chaleur dans la matière polaire comme en figure 4, c’est-à-dire par couches concentriques de température décroissante à partir du point p, qui constitue le pôle proprement dit, et où se trouve le maximum de température, de sorte que la matière à fondre commence à s’échauffer dans les zones inférieures, s’échauffe de plus en plus à mesure qu’elle monte, et fond avant d’atteindre le pôle p.
- Le procédé en question est particulièrement avantageux pour la production des alliages. Si, par exemple, on veut obtenir du bronze d’aluminium au moyen d’alumine et de cuivre, on introduit dans le creuset un mélange de charbon et d’alumine avec une quantité convenable de cuivré; on opère de préférence en faisant l’électrode/en cuivre et en l’enveloppant avec le mélange à fondre d’alumine et de charbon, comme on le voit (fig. 3). Selon le genre d’alliage à obtenir, on emploie un fil de cuivre plus ou moins gros. Le pôle de cuivre qui se forme dans ce cas possède un grand avantage pour la production du bronze d’aluminium; en effet, la réduction de l’alumine s’opère dans une masse métallique liquide, par conséquent à l’abri de l’air, et chaque molécule d’aluminium à l’état naissant rencontre le cuivre liquide, de telle sorte que l’alliage se forme immé-
- diatement, et que la combustion de l’aluminium ne peut pas avoir lieu.
- Le nouveau procédé convient aussi très bien à la réduction des minerais. Dans ce cas, pour constituer l’électrode positive qui doit fondre avec le minerai, on emploie un métal semblable à celui qui doit donner la réduction du minerai.
- Le niveau du pôle liquide reste constant, puisque la masse en fusion, l’alliage ou le métal provenant de la réduction, s’écoule par le tuyau e au fur et à mesure de sa formation. Par suite de cette constance de niveau, si l’on règle convenablement l'électrode négative b, la résistance de l’arc voltaïque est également constante. Par conséquent, pour obtenirun fonctionnement régulier continu, il suffit de conduire régulièrement la matière à fondre, ainsi que celle qui doit alimenter le pôle positif, dans le cas où ces deux matières sont introduites séparément.
- Enfin, le nouveau procédé est aussi applicable quand le minerai à réduire, au lieu de donner un métal liquide à la température du four, le donne à l’état de vapeur, comme cela a lieu, par exemple, pour le sodium. Dans ce cas, la matière à fondre, qui est ici un mélange de carbonate de soude et de charbon, est introduite dans le four par la partie inférieure, et l’électrode en cuivre ou en fer est poussée assez rapidement pour que l’on ait un pôle métallique constamment liquide. Dès que le mélange pénètre dans ce pôle métallique, la réduction du sel métallique s’opère.
- Les vapeurs qui se dégagent montent dans le creuset en traversant la masse polaire liquide; elles en sortent et viennent se condenser sous forme d’un métal liquide à la manière ordinaire.
- M. Faure prépare l’aluminium en électrolysant à une température d’environ 300°une dissolution de chlorure de sodium et de chlorure d’aluminium dans une auge en fonte A (fig. 5 et 6), garnie en B de terre réfractaire, pour protéger la fonte de l’attaque du chlore dégagé aux électrodes de charbon CC, tandis que l'aluminium se précipite au fond de l'auge reliée directement à l’un des conducteurs D D. Le chlore s’échappe parw^ dans un absorbeur à chaux m. Le niveau du bain est maintenu constant par la dissolution du chlorure d’aluminium renfermé dans un cylindre K, abrité du chlore par le joint hydraulique B et par les gaz du foyer admis en br. Ce chlorure fondu par la chaleur du four ne peut ainsi s’écouler dans le
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- bain qu’à mesure de l'abaissement de son niveau. On voit de plus que, dans ce procédé, le chlorure d’aluminium est seul véritablement électrolysé. Lorsque la couche d’aluminium a atteint une épaisseur suffisante, on arrête l’opération, et on chauffe à 7000 environ, pour que l’aluminium puisse se couler par l’ouverture p.
- Les fluorures doubles d’aluminium et de métaux alcalins terreux employés dans les procédés de réduction au sodium sont représentés, comme on le sait, par la formule générale
- Al, Fl, 3 M Flï,
- M, désignant l’équivalent du métal alcalin. M. F. S.
- Lindsay, directeur de la IVhite's Alhaline Metals Syndicate Company, a récemment proposé de remplacer ces fluorures par des composés de la forme AI2 FI„MF12, d’un traitement, paraît-il, beaucoup plus facile par le sodium, principalement en raison de leur plus grande richesse en fluorure d’aluminium (Al2 Fl«).
- Ces fluorures de sodium ou de potassium se sèchent sans modification chimique et sont ensuite réduits par le sodium. Lorsqu’on emploie le fluorure double d’aluminium et d'ammonium (A16FIg2AzH4F1), on le chauffe de manière à éliminer le fluorure d’ammonium, et c’est le fluorure d’aluminium restant que l’on réduit parlesodium,
- Fig. 3 et 6. — Procédé Faure (1891).
- avec une économie très considérable de ce réducteur.
- Les proportions de fluorure et de sodium doivent être telles qu’il se forme par la réduction, une sorte de cryolite de sodium (Al2 Fl6 Na Fl).
- Ces nouveaux fluorures peuvent se préparer de diverses manières. L’un de ces procédés consiste à dissoudre l’alumine dans l’acide fluorhydrique, puis a chauffer cette dissolution avec deux équivalents du métal M, sous forme d’hydrate ou de carbonate, par exemple. On peut aussi ajouter l’acide fluorhydrique au mélange d’alumine et de deux équivalents du métal, puis chauffer le tout.
- Nous ne connaissons pas encore les résultats ^pratiques donnés par cette méthode chimique, qui ne nous paraît pas devoir lutter sérieusement contre les procédés électriques, déjà supérieurs et sans cesse en progrès.
- M. Castner, qui fut, comme le savent nos lec-
- teurs (1), l’un des inventeurs les plus ingénieux des nouveaux procédés chimiques de fabrication du sodium, vient de. proposer, pour cette même fabrication, un procédé entièrement électrique. Le principe de ce procédé est le même que celui de Davy, l’électrolyse directe de la soude caustique, mais à la plus basse température possible, et en éliminant le sodium aussitôt qu’il se produit, de manière à éviter les recompositions et l’usure des appareils.
- L’appareil de M. Castner est représenté par la figure 7. Une auge en fer A reçoit en H les électrodes négatives, à garniture de soude figée K, et en F l’électrode positive, toutes en métal et reliées au courant par les barres 1 et L.
- (*) La Lumière Electrique, 16 juillet 1887, p. 120; 1" sept. 3 nov. 1888, p. 425, 204; 27 juillet 1889, p. 154; 1" nov. 1890, p. 205.
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- L'électrode positive, isolée par des joints à l’amiante S, entoure les électrodes négatives à une distance suffisante pour laisser passer la trémie en fer C et son prolongement en toile métallique M.
- Fig. 7. — Procédé Castner (1890).
- L’auge A est chauffée d’abord par des becs de gaz G, pour fondre la soude caustique E, dont la température, maintenue ensuite par le passage seul du courant, ne doit pas dépasser, pendantson électrolyse, 3300 environ, c’est-à-dire, ne pas être
- -G
- Fig. ü» — Wilson (1890). Ensemble du creuset.
- supérieure de plus de 200 au point de fusion de la soude caustique E.
- Après avoir décomposé l’eau qui s’évapore de la soude dans les premiers instants du chauffage, le courant commence aussitôt l’électrolyse de la soude, dont le sodium, plus léger, monte du pôle négatif H, avec l'hydrogène, en D, d’où on l’enlève
- au moyen d’une passoire qui ne retient que le sodium et laisse écouler la soude fondue.
- Les gaz dégagés de l’électrolyse s’échappent par le regard P, qui permet aussi de contrôler la température du bain au moyen d’un thermomètre.
- Fig. 9 et 10. — Wilson. Détail de l’électrode mobile.
- Les électrodes doivent être proportionnées à l’intensi!é prévue du courant; si elles sont trop étendues, la température s’élève, une partie des éléments électrolysés s’absorbent et se recombinent dans le bain de soude caustique aux dépens du rendement.
- La principale caractéristique du procédé de
- Fig. 11. — Wilson. Epanouissement du câble.
- M. Wilson, ingénieur de la Wilson Aluminum Ce, de Brooklyn, consiste dans l’emploi d’une électrode creuse E (fig. 8 à 10), par laquelle on injecte dans le creuset un gaz réducteur, ordinairement du gaz d’éclairage, sous une pression réglable à volonté. L’autre électrode est constituée par une plaque de carbone c, au contact du creuset également en carbone. Le gaz arrive au charbon supé-
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- rieur E par un tube G, solidement soudé au ciment en i.
- L'emploi des réactifs gazeux injectés par l’une des électrodes a déjà été proposé bien des fois,
- Fig. 12. —Wilson. Creuset à pétrole.
- notamment par sir William Siemens et Gerrish Farmer (*); l’emploi du gaz d’éclairage aurait, d’après M. Wilson, l’avantage d'éviter l’usure des
- électrodes et du creuset, qui ne sont plus alors brûlés par l’oxygène dégagé de la réduction des oxydes métalliques.
- L’opération se poursuit de la manière suivante, pour la fabrication du bronze d’aluminium :
- Fig. 15. — Dynamo Wilson. Détail de l’armature.
- Après avoir disposé au fond du creuset du cuivre en morceaux surmonté d’une couche de corindon, dans la proportion de deux de cuivre pour un
- Fig. 13 et 14. — Dynamo Wilson de 750 000 watts.
- de corindon, on lute à l’argile, en d, le couvercle F, puis on amène l’électrode E au contact de la masse, et l’on fait passer le courant. Avec un creuset renfermant environ 2,50 kil. de matières, il faut un courant d’environ 200 ampères à50volts. L’amorçage de l’arc se fait ensuite en soulevant
- (’) La Lumière Electrique du 21 janvier 1888, p. 180.
- graduellement le charbon E jusqu’à sa hauteur maxima à mesure de la fusion du cuivre; puis on donne le gaz à la pression voulue, réglée par un gazomètre spécial. Cette pression doit être telle qu’il ne sorte pas de gaz inflammable par le petit évent b. Le cuivre fond d’abord, puis l’alumine, dont l’oxygène forme avec le gaz d’éclairage de l’acide carbonique, de l’oxyde de carbone et de la
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5 j 5
- vapeur d’eau, qui s’échappent par l’évent, pendant que l’aluminium réduit forme du bronze avec le cuivre en partie volatilisé puis condensé sur les parois du creuset. L’opération dure de un quart d’heure à deux heures,suivant les proportions des matières et l’intensité du courant. On peut ainsi produire des bronzes de teneurs allant de 3 0/0 à 18 0/0 d'aluminium.
- On a constaté qu’il y avait un grand avantage, au point de vue de l’économie des électrodes, à faire passer le courant au travers du creuset de haut en bas, c’est-à-dire, à prendre pour électrode positive la plaque C. La masse fondue prend à sa surface, comme l’indique la figure 8, l’aspect d’un cratère assez profond, entourant en partie le charbon supérieur, et à l’intérieur duquel la réduction s’opère avec une grande agitation et une combustion immédiate du gaz par l’oxygène réduit, de manière que le charbon supérieur est parfaitement protégé. Aussi ne faut-il, une fois l’opération en train, abaisser que très peu le charbon E pour en suivre l’usure. Ce charbon, que l’on abaisse ou relève suivant les indications d’un ampèremètre, est équilibré en W, de manière à rester dans la position où on l’abandonne.
- Pour les grandes opérations, l’on est conduit à donner au charbon supérieur des diamètres trop considérables pour pouvoir le faire d’une seule pièce. On construit alors ces charbons de plusieurs plaques assemblées, comme l’indiquent la figure 10, maintenues par des fiches en carbone n et des colliers métalliques m. La figure 11 représente le mode de jonction du câble wi à ces gros charbons E, par une série de fils w3, encadrés de manière à laisser toute liberté au charbon E, tout en présentant une section totale considérable.
- On pourrait enfin, comme l’indique la figure 12, remplacer, mais sans aucun avantage apparent, le gaz par un jet de pétrole ou de poussière de charbon lancé par un tube latéral G autour de la pointe du charbon E.
- M. Wilson a fait construire pour son procédé une dynamo remarquable par ses grandes dimensions et par la disposition de son armature. Cette armature, du type Gramme, a (fig. 13 à 15) son enroulement constitué par une série de barres de cuivre de 10 centimètres carrés sectionnées, soigneusement isolées à l’amiante et au mica, et formant elles-mêmes le collecteur auquel le courant est pris par 14 balais divisés en deux groupes adjacents de sept balais chacun. L’usure
- de ces barres est à peu près insignifiante, ainsi qu’on l’a constaté sur une armature de ce type qui ne s’est usée que d’un demi-millimètre après un service de quatre ans. Le diamètre de l’armature est de 0,60 m. et sa longueur de 1,20 m. ; elle pèse 3000 kilog. et est calée par un coin de friction sur un arbre en acier de 130 millimètres de diamètre, tournant dans des paliers de 380 millimètres de long. Le poids total de la dynamo est d’environ 12 tonnes; elle doit débiter, à 530 tours, 750 000 watts sous une tension de 50 volts.
- Gustave Richard.
- SUR LA THÉORIE
- DE L’ÉLECTRODYNAMIQUE
- , DAPRÈS m. J. LARMOR
- i. Les diverses théories mathématiques de l’élec-drodynamique ont été, à plusieurs reprises, étudiées et discutées dans ce journal. Une série d’articles fort intéressants, publiés il y a deux ans par M. Ledeboer (’), nous a fait connaître dans tous ses détails l’Electrodynamique de von Helmholtz; celle de Maxwell a été exposée avec méthode par M. Raveau (2); enfin M. B. Brunhes (3), s’inspirant des idées développées par M. H. Poincaré dans ses cours de la Sorbonne, a montré très nettement les différences qui caractérisent les théories de Helmholtz et de Maxwell.
- Nous nous proposons de compléter cet ensemble d’études par l’exposé d’un travail récent de M. J. Larmor (4).
- Le principal but de ce travail est la comparaison des conséquences de l’Electrodynamique de Maxwell, d’une part, etde l’électrodynamique de Helmholtz, d’autre part,avecles résultats expérimentaux obtenus dans ces dernières années sur les vitesses de propagation des ondes électriques dans les diélectriques. Par son but, cette étude se rapproche * (*)
- (U La Lumière Electrique, t. XXXIII, p. IS7, 204, 273, 4t7, 504, 615.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 351.
- U) La Lumière Electrique, t. XL, p. 15, 4 avril 1891.
- (i) Proceedings of the Royal Society, t. XL1X, p. 521. Séance du 14 mai 1891. .
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- 5i6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- donc de celle de M. Poincaré(1). Toutefois, M. Lar-mor élargit considérablement le champ de la question en comparant à la théorie de Maxwell non pas seulement la théorie de Helmholtz, mais une théorie nouvelle beaucoup plus générale que cette dernière, puisqu’elle la comprend comme cas particulier. Nous verrons d'ailleurs que M. Lar-mor arrive à la même conclusion que M. Poincaré: dans l’état actuel de nos connaissances, la théorie de Maxwell est celle qu’il est préférable d'adopter.
- 2. L’origine des divergences des théories de l’é-lectrodynamique réside principalement dans la diversité des hypothèses que l’on peut faire pour expliquer le mode d’action des diélectriques.
- Le mode de polarisation le plus général qu’on puisse imaginer est, d’après l’auteur, celui qui a été introduit par Poisson dans la théorie du magnétisme induit. Dans ce mode de polarisation un élément polarisé peut être considéré mathématiquement comme résultant du déplacement d’une matière magnétique idéale d’une extrémité à l’autre de l'élément non polarisé et dans la direction de la force magnétique. L'état magnétique d’un tel élément se trouve défini par son moment magnétique et l’état magnétique d'un certain volume du milieu, qu’il soit rempli complètement ou seulement en partie par les éléments polarisés, est défini par le moment magnétique rapporté à l'unité de volume, c’est-à-dire par l’intensité de magnétisation I.
- Nous pouvons admettre que les diélectriques se polarisent de la même manière sous l’influence d’un champ électrique. La quantité 1 reçoit alors le nom d'intensité d'électrisation, et comme elle dépend nécessairement du champ, nous pouvons poser pour ses composantes en un point
- A 7 dV
- A=S-kd~X’
- B = — h
- dV
- d y
- V désignant le potentiel total en ce point, c’est-à-dire le potentiel dû aux charges réelles du champ et aux charges fictives développées par la polarisation du diélectrique. Quant à k, c’est un coefficient qui, a priori, peut dépendre de V et de ses dérivées; mais si l’on veut faire concorder les conséquences de ce mode de polarisation des diélectriques avec les résultats des expériences stati-
- (i) Poincaré. — Les Théories de Helmholtç et les Expériences de Hertç. — Leçons faites à la Sorbonne, en 1889-90, et rédigées par M. Brunhes.
- ques sur les valeurs des charges d’un condensateur plongé dans divers diélectriques, on trouve que, pour un milieu homogène et isotrope, k est une constante définie par la relation
- K2 = 1 + 4 tt k,
- (D
- K2 désignant le pouvoir inducteur spécifique du milieu.
- Découpons dans un diélectrique isotrope soumis à l’action d’un champ un cube dont les arêtes, parallèles aux axes de coordonnées, ont pour longueur l’unité. La composante suivant l'axe des x de l’intensité d’électrisation du volume de ce cube est A, et nous pouvons regarder ce moment comme celui de deux masses d’électricité -j- A et — A situées respectivement sur les faces du cube perpendiculaires à l’axe des x et de telle sorte que la direction du champ aille de la face négative à la face positive. Par conséquent, nous pouvons dire que le résultat de la création du champ auquel est soumis le diélectrique est de faire passer une quantité d’électricité A à travers l’une des faces du cube et dans la direction positive de la composante de ce champ suivant ox. Nous appellerons cette quantité A, la composante suivant ox du déplacement électrique. Si nous désignons par f.g.h les trois composantes de ce déplacement et si nous posons
- 4 it k= Ki,
- nous aurons
- Ki dV 47c d x* Ki dV 4iz d y* Ki d\ 47c d y
- (2)
- Quand le champ varie avec le temps, ces quantités changent de valeur; leurs dérivées
- _ d£ d t’
- _ dZ ° ~ di’
- w =
- dh
- dt*
- sont appelées les composantes du courant de déplacement dans le diélectrique. Nous pouvons donc considérer les courants non fermés de la théorie ordinaire (ceux qui se produisent pendant la charge et la décharge d’un condensateur, par exemple) comme se fermant à travers le diélectrique
- 3. Examinons les conséquences auxquelles con-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5 i 7
- duit cette théorie, lorsqu'on considère la surface de séparation d'un conducteur et d’un diélectrique.
- D’après la relation de Coulomb, nous avons pour la densité superficielle <s à la surface du conducteur
- ==_ Ks dV 4tc dn'
- V étant le potentiel en un point voisin de la surface et dn un élément de la normale extérieure à cette surface. D’autre part, d’après la définition même du déplacement, nous avons pour la densité fictive développée par polarisation sur la surface du diélectrique en contact avec celle du conducteur
- </ =
- dx , dy dn 6 dn
- dn) 4il dn
- Les deux charges ne se compensent donc pas et leur somme par unité de surface est
- , , K2 dV , Kl dV i dV
- a + <7 -----y— + -j- ------~ï •
- 47x dn 4tu du 4 n dn
- Des considérations analogues montreraient qu’à la surface de séparation de deux diélectriques les couches d’électricité de nom contraire produites par polarisation ne se neutralisent pas. Par conséquent, lorsqu’un courant se ferme à travers des milieux diélectriques, il y a accumulation d’électricité en divers points du circuit. Nous exprimerons ce fait en disant que. le courant n’est pas cir-cuital, expression nouvellement introduite par sir W. Thomson.
- Cette conséquence de la théorie de la polarisation qui vient d’être exposée crée une différence essentielle entre cette théorie et celle de Maxwell. On sait, en effet, que pour Maxwell l’électricité est incompressible et que, par suite, il ne peut y avoir en aucun point accumulation d’électricité. On a alors, pour les composantes du déplacement
- K2 dV _ Ka rfV
- 4tc dy’ 4m rf{’
- avec la condition
- électrique,
- K» dV
- 4tc dx’
- AV= *1 + *1 + -lA-l + ^ ^ = o.
- d x2 + d y* r d f \dx + dy ^ d{)
- Cependant la théorie de Maxwell peut être considérée comme un cas limite de la précédente. En
- effet, les courants qui se ferment à travers un diélectrique sont d’autant plus près d’être circuitaux
- que <7 -j- d'sera plus petit par rapport à <r. Or
- <y
- est, d’après les relations écrites précédemment,
- égal à — par conséquent, les courants seront K2
- presque circuitaux quand K2 sera très grand, et, à la limite, ils deviendront complètement circuitaux quand K2 sera infini. La théorie de Maxwell rentre donc, comme cas limite, dans la précédente si l’on multiplie tous les pouvoirs inducteurs spécifiques des diélectriques par une même constante infinie, ce qui d’ailleurs ne modifie pas le rapport de ces pouvoirs, rapport qui est donné par l’expérience.
- Toutefois, pour que la distribution du potentiel électrique ne soit pas altérée, il faut de plus que les charges réelles situées sur toutes les surfades conductrices soient également multipliées par cette même constante infinie. Or, ceci revient à mesurer les charges avec une unité nouvelle telle que son produit par cette constante infinie soit égale à l’unité adoptée auparavant. Donc, en définitive, on retombe sur la théorie de la polarisation de Maxwell si on mesure les charges avec une unité infiniment petite. Helmholtz avait déjà fait cette remarque.
- 4. Lorsque deux circuits métalliques fermés, parcourus par des courants d’intensité i et i', sont en présence, l’énergie électro cinétique T du système est, d’après les travaux d’Ampère,
- T «Z»' J dsds',
- (3)
- e étant l’angle formé par les directions de deux éléments ds et ds' appartenant respectivement à chacun des circuits, et r étant la distance de ces éléments. Les courants fermés circulant dans des circuits métalliques sont nécessairement circuitaux, puisque l’expérience montre que l’intensité est la même en tout point d’un même circuit et qu’il ne peut dès lors y avoir accumulation d’électricité en certains points. Tous les courants de déplacement de la théorie de Maxwell étant circuitaux comme les courants de conduction, il est naturel d’admettre que l’expression (3) est applicable à un système de deux courants de nature quelconque; c’est ce qu’a fait Maxwell. Mais dans la théorie de la polarisation que M., Larmor considère, il n’en est plus ainsi, et nous sommes obli-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- gés de regarder les courants qui se ferment à travers les diélectriques comme]formés d’éléments parcourus par des courants d’intensités différentes.
- Quelle sera donc l’expression de l'énergie électrocinétique de deux courants fermés dans cette théorie ? 11 est d’abord évident qu’elle doit se réduire à l’expression (3) quand l'un des courants devient circuital, puisque l’expérience de l’action d’un circuit de conduction fermé sur un élément de courant montre que cette expression (3) est exacte dans ce cas; par conséquent, l’expression la plus générale de l’énergie électrocinétique est
- T(2^-+ £*), «>
- où <}< est une fonction telle que
- les intégrales étant prises le long d’un contour fermé; en d’autres termes <]/ est une fonction n’ayant pas de constante cyclique autour de l’un et l’autre circuit.
- D’ailleurs, la forme de <j< est encore limitée par ce fait que doit être une fonction des quantités qui définissent la position géométrique relative de deux éléments. Ces quantités sont : la distance r des éléments; les angles 0 et 0' que forment les directions de ces éléments avec la droite qui les joint et dont les cosinus sont
- dr .. dr
- cos0 = __, cosO-jj,
- 5. Helmholtz, en supposant que la force qui s’exerce entre deux éléments de courant admet un potentiel variant en raison inverse de la distance r, est arrivé à l'expression connue
- T = f J ids i' ds'
- +
- (1 — k)
- d*r 1 <*) ds rfs'J
- Cette expression est comprise dans l’expression (6); il suffit, en effet, de prendre
- /V \ — k
- ?(>•)—~i
- et de remplacer les dérivées de r par leurs valeurs en fonction de 0, 0' et e pour retrouver la formule de Helmholtz. On voit également qu'on trouverait la formule de Weber en faisant <p (r) = r, et celle de Neumann pour 9 (r) = constante.
- L’hypothèse adoptée par Helmholtz, comme point de départ de sa théorie, paraît au premier abord assez naturelle; c’est, en effet, suivant la loi de l’inverse de la distance que varie le potentiel de l’attraction des corps matériels, celui des actions électriques, etc. Mais, en réalité, cette hypothèse ne s’impose pas, et nous allons voir qu’elle conduit à une conséquence inattendue.
- Considérons deux portions finies des circuits s et s'. Donnons-leur un déplacement virtuel compatible avec les conditions auxquelles sont assujettis les circuits; les valeurs de i et de i' restent invariables et nous avons pour la variation de T
- 8T = // i ds i' ds'
- dr dtr d s [d s'
- drdr _ \ JJr dr (1 * d s d s' r d s d s'. d* 8 (r — <f (r)) ) ds ds' S
- enfin l’angle e que forment entre elles les directions des éléments et dont le cosinus est
- que l’on peut encore écrire, en intégrant convena^ blement par parties :
- d ( dr\ _ dr dr di r
- C0St = ~dd\rTs)=~dsd?~r dTdP’
- Or, le calcul montre que la seule fonction ^ satisfaisant aux conditions (5) qui puisse être exprimée au moyen de ces quantités est
- 8T=ffids<’ds'5/-! 7ïîU'+ é(is?)+ é G$)i>
- 7 K
- ds'i'-ll. r dsf
- — u'(i — 9' (*')) or
- -/[B/-]^2 idsi<'- dr
- r ds
- Cette variation s’explique par les forces répulsives suivantes :
- Nous avons donc, en remplaçant dans (5) par cette valeur et cos e par l’expression écrite ci-des-
- sus,
- T = f f t ds i' ds'
- 1 dr dr_ d(r—v {r))
- r ds ds' ds ds'
- (6)
- i° Une force s’exerçant entre chaque paire d’é-
- (!) U est à peine besoin de faire remarquer que la constante h dé cette formule n’a aucun rapport avec le h de la formule (1).
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 519
- léments correspondants et ayant pour expression
- . , , , ( 1 dr dr , d (\ dr\ , d [\ dr\)
- 1 ds 1 ch \T*ds d? + H\? d?) + ïï? (? rfiJS»
- ou
- i ds i
- 1 dr dr , 2 d2 r
- _____ 4. _____
- 2 ds ds' r ds ds‘
- ou encore
- 2 i ds 1' ds' ( cos e — - cos 0 cos G').
- r* \ 2 J
- Sous cette dernière forme on reconnaît la formule d’Ampère; la force entre les éléments des courants suit donc la loi d’Ampère.
- 20 Une force s’exerçant entre l’élément ds et l’une des extrémités de l’élément correspondant ds', et qui a pour valeur
- . , i dr t as 1 - — , r ds 1
- 6. Transformons l’expression de T de manière à pouvoir l'appliquer à l’espace.
- Si dto est la section normale de l’élément ds, la quantité d’électricité qui passe suivant la direction de l’élément pendant l’unité de temps est, par
- unité de surface le cosinus de l’angle formé
- par la direction de l’élément et celle de l’axe des#
- doc
- étant la quantité qui traversera pendant le
- même temps une section unité perpendiculaire à 1 d oc t d oc
- ox sera -3— -r— ou ——, dr étant le volume de
- CL CO Cl S CL T
- l’élément ds.
- Cette quantité u est la composante suivant ox de l’intensité rapportée à l’unité d’aire; en appelant v et w les deux autres composantes et u!, v', w' les composantes relatives à l’élément ds, nous avons les relations
- ou
- • ; Ad 1
- — 1 ds -77- - cos ( dt r
- u dx = i dx, v dx <= i dy, w dx — i dy,
- u' d'd = i' dx', v' dx' = i' dy', w' dx’ = i' dy'.
- e' étant la quantité d’électricité qui, à l’instant t, se trouve à l’extrémité considérée.
- 30 Une force analogue à la précédente s’exerçant entre l’élément ds' et une extrémité de l’élément ds\ cette force a pour valeur
- 1 d r .,,, de 1 t' ds’ 1 —— = v ds' — - cos 0' ;
- r ’
- r ds'
- dt
- Prenons l’expression (4) de l’énergie cinétique T en y remplaçant la fonction <p par cp (r) ; nous pouvons l’écrire
- T = ff i ds i' ds' S2LÎ + / / ds f tr ds,
- J J r J J ds ds'
- Mais on a
- 40 Une force s’exerçant entre chaque extrémité d’un conducteur et chaque extrémité de l’autre, et ayant pour expression
- dx dx' dy dy' dy dy’
- cos s - ds d? + Ts cTs' + Ts dd “,TC/^7("“'+OT'+ÏC^^' dyp _ djy d>d dtp dy^ d <p d {'
- ds' dx' ds' dy' d s' dy' d s'
- î' ds' (“‘
- >ii, +4*1+4*10
- dx' dy' ^ dy J
- On voit que la forme de la fonction tp n’a d'influence que sur l’expression de ces dernières forces. On remarquera aussi que, à moins d’hypothèses particulières sur la forme de tp, l’expression de ces forces contient un terme ne dépendant pas de la distance, et cette remarque subsiste quand, avec
- Helmholîz, on pose tp = — ~ r. Une base mécanique d’une action de ce genre est difficile à imaginer ; aussi est-il préférable d’abandonner l’hypothèse restrictive de Helmholtz et de prendre pour T l’expression (6) en conservant à <p toute sa généralité;
- par conséquent, si nous posons
- -/Hj
- '$)
- dx,
- (7)
- nous avons, en affectant les intégrales du facteur l- pour tenir compte de ce que ces intégrales, étendues à tout le système, contiennent deux fois chaque paire d’éléments :
- T = J J ~ (uu' + v4 + kw') dx dx1 + z I ( « rr: + v ~ + w
- if (« ^ +
- dy dyj
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Posons encore
- P-/ 7"»
- G-/**', (8)
- nous obtenons
- T-i/<F“ + c» + H’«* + j/(» £ + ” ÿ + " *)
- T-i/[“(F + S) + '(°^l) + '”(H + ^)]i''
- Par conséquent, si nous écrivons
- dv.
- F! = F +
- dx5
- G,=G+
- H, = H +
- (9)
- l’expression de l’énergie électrocinétique devient
- T = ; / (Fl « + Gi o + Ht w) dT.
- 7. L’énergie électrocinétique étant connue, il est facile d’en déduire les composantes P, Q, R de la force électromotrice rapportée à l’unité de longueur, soit en appliquant la théorie dynamique de Maxwell ('), soit en appliquant le principe de la conservation de l’énergie. En observant qu’à la portion de cette force électromotrice qui dérive de l’énergie électrocinétique il faut ajouter celle qui résulte du potentiel électrostatique, on obtient pour ces composantes
- dV\ dV
- dt dx
- dG 1 dV
- dt dj>
- dHi dV
- dt df
- — de la force électrornotrice statique
- par les expressions précédentes ; donc
- / =
- g =s
- h =
- üi
- 4 71 Ki 4 71
- JKi
- 4 7t
- P , Q,
- R .
- (m)
- Les composantes de l’intensité du courant de déplacement sont les dérivées de/, g, h par rapport au temps. Lorsque le point considéré appartient à un milieu conducteur, il fautà ces composantes ajouter celles de l’intensité du courant de conduction pour avoir les composantes de l’intensité totale u, v, w considérées dans le paragraphe précédent. Mais si nous ne considérons que les milieux diélectriques parfaits, le courant de conduction est nul et u, v, w se réduisent alors aux dérivées de/, g, h par rapport au temps.
- On peut en trouver une autre expression en se servant des relations (8). En effet, d’après la première de ces relations, on voit que F est le potentiel au point x, y, \ d’une matière attirante agissant suivant la loi de Newton et dont la densité
- *
- au point x’, y', / est iï. D’après 1 équation de Poisson, la somme des dérivées secondes de F par rapport à l’une des variable x',y', ;ç'est le produit de la densité par — 4 n, c’est-à-dire — 4nu'; par conséquent en un point quelconque de l’espace de coordonnées x, y, / nous avons
- df cl t'
- dg d t d h dt
- 1
- 4 TT
- 4 77 I
- 4 TT
- AF , A G , AH.
- (12)
- Outre ces relations il en est une autre qui résulte du mode de polarisation que nous avons admis. On sait que dans le cas du magnétisme induit ce mode de polarisation conduit, pour la densité magnétique en un point d’un milieu soumis à l’influence d’un champ, à
- Quant aux composantes/, g, h du déplacement
- en un point, nous les obtiendrons en remplaçant
- , , . • , x , dW
- dans les équations (2) les composantes — Tx'
- p
- (dk
- x
- dB dC + dy + di
- )
- Par conséquent, dans le cas des diélectriques nous avons
- (•) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 357.
- (dj dj dJA \d! x d y d £/’
- 03)
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-
-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 521
- et si nous tenons compte de la relation de Poisson, nous pouvons écrire
- df j. dh
- dx dy d ç
- — p = — A V.
- r 4 7C
- 04)
- 11 nous reste à calculer une dernière quantité, la somme des dérivées F, G, H prises respectivement par rapport aux coordonnées. Comme nous l’avons dit, F est le potentiel en x,y, % d’une matière attirante de densité u' au point y, f. si nous donnons à x un accroissement dx, F varie
- a, r
- de dx. Comme l’intégrale qui donne F est
- étendue à tout l'espace, il reviendra exactement au même de laisser fixe le point attiré x, y, % et de donner un déplacement dx', égal à dx, au point attirant x", y',
- du'
- La densité en ce point attirant étant u' -j- dx'.
- nous aurons
- dF
- dx
- -f; (“'+ St " -f? S *’ "
- II nous faut maintenant obtenir A / en fonction des composantes du déplacement. Or, en remplaçant dans (14),/, g, h par leurs valeurs déduites de(i 1), (10) et (9), nous obtenons
- AV = — Ki
- d_( dt \
- dF , rfH\ v d A v A\r
- Tx‘VTÿ + d\) ~ Kl dt A* ~ K< AV>
- et, en tenant compte delà relation (15),
- (. + K,)AV-K,^-RI|AX. (.,)
- Portant la valeur de A/ ainsi déterminée dans (16), il vient
- A/«
- K, d%f A-
- Kl dT* +
- _L —AV— —
- 4k dx 4k dt8 dx"
- Opérons les deux nombres par l’opérateur A, nous avons
- A A/ =
- „ . 1 iAV
- Kl dt*Af+ A4tc dx
- Ki
- d8 1 dAV dt2 4 tc dx
- OU
- et par conséquent
- A
- </A_V\ dx )
- Ki
- d*_
- dt*
- dA V\
- dx )
- dF dG d H dx dy dç
- +
- dv'
- dy'
- df
- d x'
- +
- , dw'\
- + dÿ)^
- dg_ dJl \
- dy' ‘ d 1')
- dx1.
- Si nous tenons compte de la relation (13), cette égalité devient
- ou encore, en remplaçant (14),
- i
- 47c
- AV
- par sa valeur
- A^- (H
- l dç \d{ dx) dy \dx dy) J
- (181
- _ K — \ — (St___________ d fdg__df\)
- 1dt'1(d?\dç dx) dy\dx dv)\’
- dF dG rfH _ C^.d' = — —
- d x~^ d y ' \dç dt J r T dt'
- 05)
- 8. Appliquons maintenant ces relations à la recherche de la vitesse de propagation d’une perturbation dans un milieu diélectrique parfait.
- Les premières équations des groupes (n), (10) et (9) nous donnent
- /=—1 p = — — (— , f*y\ = _ k_i
- "'^=4tc 4k \ dt ' dx) 4it\d<"1" dxdt ' dx)'
- Pour utiliser les relations (12), faisons la somme des dérivées secondes par rapport à x, y et % du premier et du dernier membre de cette suite d’égalités ; nous avons
- A/=K,
- dll
- dt*
- Ki d8 _ Ki dV 4 k dx dt 4 k d x ‘
- 06)
- Telle est l’une des équations entre les dérivées des composantes du déplacement. Par là même marche on en obtiendrait deux autres qu’on peut évidemment déduire de la précédente par permutations tournantes des lettres f, g, h, x,y,
- Mises sous cette forme, on voit que ces équations sont identiques à celles qui donnent le mouvement d’un point d’un milieu élastique; on sait que dans ce dernier cas le quotient du coefficient
- dî
- de A par celui du terme en est égal au carré de
- la vitesse de propagation ; par conséquent l'équation (18) nous montre que la vitesse de propaga-
- tion d’une perturbation électrique est égale à K, ~1 • 11 y a un cas où l’équation (18) et celles qui s’en déduisent par permutation se réduisent à une
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- identité et ne peuvent alors déterminer la vitesse de propagation. Ce cas est celui où l’on a
- d f dh d g _ df db d g
- d ç ~ à'x’ dx~ dy’ dy ~ df’
- c’est-à-dire
- f dx + g dy + b df = dO = différentielle exacte. (19)
- La théorie de l’élasticité apprend que lorsqu’il en est ainsi l’onde de propagation est longitudinale. 11 est facile de s’en rendre compte en considérant une onde plane perpendiculaire à l’axe des x. En effet,/, g, h ne peuvent alors dépendre ni dey ni de ç, et puisqu’on a, d’après la condition
- ... d. 0 , dQ _ ,, .
- precedente, g = h — ^,il faut qu alors 0 soit
- de la forme 0 = (a + by + c Q f (x, t) ; mais
- d 9
- comme il faut aussi que/= ne dépende ni
- de y, ni de 0 doit se réduire à af(x,t). 11 en résulte g = h — o; en d’autres termes le déplacement électrique se fait suivant la normale à l’onde et cette onde est bien longitudinale.
- Ainsi l’équation (18) ne convient pas aux déplacements longitudinaux. Or, d’après le principe de la superposition des petits mouvements, nous pouvons considérer un déplacement quelconque comme résultant de la superposition d’un déplacement longitudinal et d’un déplacement transversal.
- L’équation (18) donne donc la vitesse de propagation d’une onde transversale..
- _ 1
- Faisons observer que cette vitesse Kt a est indépendante de 1 et par suite de 9.
- 9. Passons aux ondes longitudinales. D’après la condition (19) à laquelle doivent d’abord satisfaire les composantes du déplacement, on a
- / =
- rfo
- dx'
- dA
- dy’
- . _ dO
- et par conséquent
- df dg , dh
- -f- + -t + -7- = AO.
- dx dv df
- Si nous comparons cette égalité à la relation ( 14), , V
- nous voyons que 0 n est autre que -— ; il nous
- 4 tu
- suffit donc de chercher la vitesse de propagation
- de V pour avoir celle des ondes longitudinales ou de condensation. Pour cela nous nous servirons de l’équation (17), dans laquelle nous remplacerons A -g par une expression de cette quantité en fonction de V et de ses dérivées.
- De l’expression (7) de x, nous obtenons en intégrant par parties et en supprimant les indices, ce qui n’a plus d’inconvénient,
- x =J(/„ + mv + mv) 9 dS+ f, + 5^) ?
- l, m, n étant les cosinus directeurs de la normale à la surface d’intégration. On peut négliger la première intégrale si 9 s’annule à l’infini ou encore s’il n’y a pas de courant de déplacement dans cette région. En supposant satisfaite l’une de ces deux conditions et en tenant compte de la relation (14), nous avons
- g (du dv d w\ , 1 C * dV j , v
- ^ = -J\d-x + dy + ^)<fdx = -^J<fà'ndx> (20>
- ou encore, d’après le théorème de Green,
- (21)
- L’équation (17) devient alors
- (. 4- Kj) AV = K,
- rf»V Kl dt%
- —— a r J
- d*V
- "rf/*
- As dx.
- (22)
- Le mouvement ondulatoire déterminé par cette équation est d’un caractère assez compliqué. M. Larmor ne l’étudie que dans quelques cas particuliers et pour des ondes planes.
- i° Supposons Acp = o, c’est-à-dire 9 = A + Br-1. Pour obtenir nous devons avoir recours à l’expression (20), car la fonction 9 devenant infinie dans le champ d’intégration, nous n’avons pas le droit d’appliquer le théorème de Green. Par conséquent nous avons
- / == - — A A + B;-') a ~ = - -L Ça a ~ dx
- 4 v ’ dt 4 itj d t
- 1 rB a dV ,
- -----/--A —jr dx,
- 4 it J r dt
- et par suite
- ly—A a/--' 4 TC J r
- dV
- dt
- dx.
- Mais l’intégrale du second membre représente
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 523
- le potentiel dû à une matière attirante de densité A par conséquent, en vertu de la relation de Poisson
- AX = BA^.
- Portons cette valeur de A^dans l’équation (17); il vient
- (, + KO AV-Kt^-BK.A^?.
- Pour une onde plane périodique perpendiculaire à ox
- Vmx — nt
- — e ;
- cette valeur de V satisfait à l’équation précédente, si l’on a
- (1 + Kt) w?2 = Ki m* — B Ki m* h*.
- On en déduit pour la vitesse de propaga-
- tion
- m'
- /1 4. K1V'2
- v (“RT1 J (t~Bm3>-
- Mais si X est la longueur d’onde, on doit avoir mk = 2 ; par conséquent
- Ainsi dans l’hypothèse où nous nous sommes placés, la vitesse de propagation des ondes longitudinales dépend de la longueur d'onde.
- 20 Un autre cas intéressant à considérer est
- 1__^
- celui d’Helmholtz. Alors «p (r) =—-—r, et par suite
- . d* <p , 2 dtp 1 — k
- A? = d~F* + - ^ = ~r~
- r d r
- et d’après (21)
- d’où
- 1 ri—kdv dt
- En portant cette valeur de A^ dans (17), il vient
- 'i + Ki) AV = Ki ^ - K, (1
- .J'V „ , d* V A)-dV=Ka-dT‘
- La vitesse de propagation est donc
- V =u/‘ + K*,
- V K,*
- ou en remplaçant Kj par sa valeur en fonction du pouvoir inducteur spécifique K2 du milieu
- V =t / Kz
- V (K, - 1
- ) k
- c’est bien la valeur trouvée par Helmholtz.
- Nous ne ferons que signaler quelques autres cas intéressants :
- i° Celui où <p {r) = r, qui correspond à la formule de Weber;
- 20 Celui où <f(r) = const, qui correspond à la formule de Neumann;
- 3° Enfin, celui où l’on a tp(r)=r+ A -j- Br-1. Dans le dernier cas les forces (4) qui s’exercent entre deux charges variables et que nous avons considérées dans le paragraphe 5, varient en raison inverse du carré de la distance.
- 10. Des deux paragraphes précédents résultent les deux conclusions suivantes d’une importance capitale :
- i° Les ondes transversales se propagent avec 1
- une vitesse finie égale à ^ indépendante de la forme de x,;
- 20 Les ondes longitudinales se propagent avec une vitesse dépendant de
- Par conséquent, pour certaines expressions de *, les vitesses de propagation de ces dernières ondes seront ou infinies ou imaginaires et il n’y aura en réalité que les ondes transversales qui se propageront. On voit donc, et M. Larmor insiste sur ce point, qu’il n’y a pas que la théorie électrodynamique de Maxwell qui puisse servir de base à une théorie électromagnétique de la lumière ; la théorie généralisée que nous venons de présenter pourra, dans certains cas, remplir le même but.
- Mais, tandis que cette théorie conduit à lava-1
- leur Kj 2 pour la valeur de la vitesse de propagation des ondes transversales, celle de Maxwell — 1
- conduit à la, valeur K2 2 • 11 nous faut donc avoir recours à l’expérience pour décider entre ces théories.
- Dans des expériences récentes, MM. Arons et Rubens (4) sont parvenus à obtenir la valeur de
- (!) IViedetnann's Annalen, t. XLII, p. 581, avril 1891. — La Lumière Electrique, t. XL1, p. 368.
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- S24
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’indice de réfraction de divers liquides pour des longueurs d’onde de 6 mètres. Si l’on compare ces indices aux racines carrées des pouvoirs inducteurs de ces mêmes liquides, mesurés également par ces physiciens, on constate, comme le montre le tableau suivant, un accord des plus satisfaisants. La dernière colonne du tableau donne l’indice de réfraction pour les ondes lumineuses dedongueuro^ 6.
- •>’ k2 K3W3 n 11’
- Huile de ricin., • 4,67 2, 16 2,05 1,48
- Huile d’olive.; .. 3,08 . ',75 1,7' ',47
- Xÿjène .. 2,35 1.5? 1,50 i,49
- Pétrole .. 2,06 ',44 1,40 '•,45
- Si l’on admet la théorie de la polarisation que
- nous avons développée, les nombres de la troi-
- 1
- sième colonne représentent Kj T dans le système de mesures électrostatiques. Du tableau précédent, il résulte que la plus grande différence entre 1
- cette quantité et K2 ' est d’environ 5 0/0; par suite, la différence K2— K! est à peu près 10 0/0. Or, nous savons que l’on aK!=i-fK1; par conséquent, si nous voulons que cette relation reste satisfaite et que la différence K2 — Kj soit 100/0 de la valeur de K2, il faut prendre une unité telle que
- les nouvelles valeurs de KjetK2, soient^— =10
- fois plus grandes que les valeurs précédentes inscrites dans le tableau. D’une manière générale,
- si. les expériences accusent une différence de 1 1
- n 0/0 entre Kr - et K2 a, il suffira de multiplier
- les valeurs de K2 et de Kj par pour que les
- résultats de ces expériences puissent s’interpréter au moyen de la théorie de M. Larmor. Quand n
- diminuera, le facteur constant augmentera, et
- nous arrivons encore à cette conséquence que la nouvelle théorie de l’électrodynamique fournit, à la limite, les mêmes résultats que celle de Maxwell, pourvu que les unités de mesure soient choisies de telle sorte que les pouvoirs inducteurs de tous les diélectriques, même du vide, soient infinis. Ainsi donc, même si l’expérience don-
- nait pour K2 2 etKi * des nombres excessivement voisins, nous ne pourrions arguer de cette con. cordance pour préférer la théorie de Maxwell à celle de M. Larmor.
- Mais des considérations qui précèdent et de celles que nous avons indiquées au paragraphe 3, il résulte que toute théorie de l’électrodynamique se trouve limitée de tous côtés à celle de Maxwell. D’autre part, celle-ci se recommande par sa simplicité relative. 11 est donc permis d’affirmer que, si la théorie de Maxwell n’est pas l’expression exacte du mécanisme des actions électrodynamiques, elle constitue cependant une première approximation qui convient dans l’état actuel de la science.
- J. Blondin.
- LES NOUVEAUX COMPTEURS HORAIRES
- DE A. AUBERT
- La fourniture de la lumière électrique à la lampe-heure, presque exclusivement adoptée dans les petits centres, nécessite pour chaque groupe indépendant de lampes un compteur horaire. Les appareils de cette catégorie sont d’un mécanisme fort simple, mais ils ont tous un défaut commun, la nécessité du remontage du mouvement d’horlogerie.
- M. A. Aubert, le constructeur du compteur horaire qui porte son nom, a porté de 200 à 400 heures le temps de marche ininterrompue de ses nouveaux modèles, chiffre correspondant à un servicede i4heures d’éclairage par jour pendant un mois. Le mécanisme intérieur a également subi quelques modifications heureuses.
- Ce compteur horaire que ce journal a déjà signalé lors de son apparition ('), se construit suivant deux types, dits l’un à solénoïde et l’autre à commutateur.
- Compteur à solénoïde. — L’appareil a la forme d’un cylindre de 10 centimètresde diamètre extérieur renfermant un mouvement d’horlogerie actionnant trois roues; chacune de celles-ci commande l’aiguille d’un cadran, pour les unités, les dizaines et les centaines d’heures.
- La boîte du compteur est percée de deux trous pour le passage des fils conducteurs; elle peut être suspendue au mur par deux pattes de cuivre.
- Au moment où le courant est lancé dans les lampes, l’armature d’un solénoïde déclenche le
- (') La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 231.
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- JOURNAL UNIVERSEL D1ÉLECTRICITÉ
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- mouvement d’horlogerie, et l’appareil compte; aussitôt que le circuit est ouvert, l’armature immobilise le mécanisme et le compteur s’arrête.
- Le fonctionnement du mécanisme se conçoit facilement d’après les figures ci-jointes,
- Lorsque le courant passe, le noyau mobile B' (fig. i) est attiré par le noyau fixe B et déplace le levier coudé C monté sur le bout de l’axe c; celui-ci est relié au noyau B, par la bielle c'.
- Le levier coudé C ainsi relevé permet au balan-
- Fig. i. — Compteur horaire Aubert.
- cier H de reprendre son mouvement d’oscillation, et le compteur marche.
- Dès que le courant est interrompu, le noyau B' se relève légèrement sous l'action de la détente du ressort R, et le levier C s’abaisse. Ce levier porte un ressort C2 contre lequel vient buter une goupille d’arrêt h fixée au balancier H. Celui-
- ci, par sa force d'inertie, fait soulever le ressort C2 qui permet à la goupille h de passer, mais la retient grâce à l’appui que lui prête le bras du levier coudé C, quand le balancier ayant terminé sa demi-révolution veut revenir à son point de départ. Le spiral, se trouvant légèrement armé, sera toujours prêt à repartir dès qu’un faible courant
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- viendra de nouveau attirer le noyau mobile B' et soulever le levier coudé C.
- Compteur à commutateur. — De mêmes dimensions que le précédent, ce compteur se compose d’un mouvement d’horlogerie et d’un commutateur qui, tout en fermant ou ouvrant le circuit, opère simultanément la mise en marche ou l’arrêt
- Fig 3 et 3.
- du mouvement d’horlogerie. Le commutateur agit mécaniquement sur le balancier du mouvement; il consiste en une clef apparente sur la face extérieure de l’appareil.
- La figure 2 est une vue de la platine d’arrière du compteur et du levier servant à arrêter le balancier.
- La figure 3 est une vue de côté montrant les organes de communication électrique ainsi que les conducteurs.
- Les figures 4 et 5 montrent une partie de la platine antérieure, dont on a enlevé le cadran.
- Les figures 6, 7 et 8 sont des vues de détail, et ..la figure 9 une vue schématique indiquant le mode de montage du compteur sur le circuit.
- Dans ces figures, A est la platine d’arrière et A, la platine d’avant, B le balancier du mouvement d’horlogerie, C la goupille d’arrêt du balancier,
- D une plaque isolante portant deux serre-fils dd’ auxquels aboutissent les conducteurs venant de l’extérieur, EE, sont deux lames de contact fendues, montées sur un bloc isolant F, disposé entre les platines A A,. Les bornes ou serre-fils dd, sont reliées respectivement aux lames EE, comme le montre la figure 2.
- G est le commutateur ou clef, qui porte un panneton de matière isolante G„ pourvu d'une plaque en cuivre G2, destinée à établir la communication entre les lames E E,. Le commutateur est terminé par un bouton O.
- o
- Fig. 8
- La figure 7 montre la position de la clef lorsque la communication n’est pas établie; la figure 8 montre la position de la clef lorsque les lames sont en communication.
- La clef G porte deux goupilles g% g^. La goupille gz appuie contre le ressort I lorsqu’on tourne la clef. La goupille gh agit sur le levier H monté sur l’axe H,.
- Sur le bout arrière de l’axe H, est monté le levier coudé H2 qui, lorsqu’il est abaissé, arrête le mouvement du balancier, ainsi qu’on le voit sur
- ,9s
- -g<
- a
- fli
- Fig. 7 et 8.
- Ljfrc
- la figure 2. Le ressort b enroulé autour dè l’ax:e H, tend à abaisser le levier coudé H2. La tige H commande le levier coudé H2.
- Le levier coudé H2 est abaissé sur la figure 4; il est relevé sur la figure 5.
- La figure 9 est le schéma d’une installation avec ce compteur; K est une dynamo, L sont des lampes; le compteur est placé en tension.
- Les connexions établies et l’appareil disposé en circuit comme l’indique la figure 9, si la clef g occupe la position représentée sur les figures 4 et 7, le courant est interrompu et le levier coudé H2
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- abaissé, empêchant par conséquent le mouvement du baiancier. Le courant ne passe pas et le compteur ne marche point.
- Si l’on veut allumer les lam pes L L on fait faire un quart de tour à la clef (fig. 5 et 8); le circuit est aussitôt fermé et le levier H2 relevé. Le mouvement d’horlogerie, qui a été remonté,se met en marche immédiatement et enregistre la durée du passage du courant.
- Lorsqu’on veut éteindre les lampes, on ramène
- la clef en G dans la position indiquée figures 4 et 7, et le compteur s’arrête au moment de l’interruption du courant. Un index venant se placer sur les lettres A et E imprimées en rouge sur le cadran indique que les lampes sont allumées ou éteintes.
- Ces compteurs supportent un courant d’intensité variant de o à 15 ampères.
- Ils se construisent d’après les types suivants :
- de 0,3 à 3 ampères,
- — 0,5 à 5 —
- — 1 à 10 —
- . — 2 à 20 — etc., etc.
- lis doivent être placés en série sur le circuit, et jamais en dérivation, en raison de leur faible résistance.
- François Miron.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Les électromoteurs à champ magnétique rotatoire, par M. De Bast (i).
- 11 est inutile d’insister encore sur la nécessité de l’emploi des hautes tensions pour le transport électrique de la puissance dans des conditions économiques. On sait aussi que les dynamos à
- (1) Bulletin de l’Association des Ingénieurs sortis de l'Institut Monteflore.
- courant continu munies de collecteurs du genre Gramme se prêtent mal à l’obtention de différences de potentiel considérables. D’ailleurs il est fort difficile de maintenir en bon état l’isolement d’un conducteur parcouru par un courant continu, par suite de l’action décomposante lente qu’un tel courant exerce sur les isolants. Or la question de l’isolement a une importance capitale quand il s’agit de hautes tensions, tant au point de vue de la sécurité des personnes, qu’au point de vue du bon fonctionnement de la transmission.
- Les courants alternatifs ne présentent pas les mêmes inconvénients. En outre, ils possèdent l’avantage de pouvoir, à l’aide de transformateurs, être transformés sans grande perte : il devient ainsi possible de limiter à la ligne les tensions dangereuses et de réduire à une valeur inoffensive et très maniable les différences de potentiel agissant dans les alternateurs et mises à la portée des consommateurs d’énergie électrique. Mais les alternateurs ordinaires, employés comme moteurs, sont inférieurs aux dynamos à courant continu : ils ne démarrent pas spontanément.
- Ce défaut n’existe pas dans une classe nouvelle de machines à courants alternatifs que l’on peut appeler alternateurs à champ magnétique rotatoire. Dans ces derniers temps, la presse scientifique s’est occupée à plusieurs reprises de ces machines dont la théorie mathématique n’est encore établie que d’une façon fort incomplète, mais qui, en ce moment, présentent un intérêt tout spécial par suite de ce fait que l’Exposition internationale d’électricité de Francfort en possédait plusieurs types qui ont été soumis à des essais sérieux.
- Nous espérons donc être agréables à nos lecteurs en exposant d'une manière fort succincte et aussi élémentaire que possible les principes sur lesquels est basé le fonctionnement de ces appareils et les dispositions principales qui ont été utilisées dans leur construction.
- On se rappelle l’expérience d’Arago : un disque de cuivre tournant autour d’un axe central perpendiculaire à son plan entraîne dans son mouvement une aiguille de déclinaison placée dans le voisinage au-dessus ou au-dessous de lui. En modifiant légèrement les conditions d’expérimentation, il est aisé de mettre en évidence le principe fondamental des électromoteurs à champ tournant.
- Considérons un aimant puissant en fer à che-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- val disposé verticalement et mobile autour d’un axe parallèle à ses branches et situé entre celles-ci. Au-dessus des pôles se trouve un disque horizontal léger de cuivre, ou mieux de fer, reposant par son milieu sur un pivot. Si l’on imprime à l’aimant un mouvement de rotation rapide, on constate que le disque se met à tourner dans le même sens avec une vitesse angulaire croissante qui tend à égaler celle de l’aimant.
- L’explication de ce phénomène est fort simple : le disque métallique est plongé dans un champ magnétique dont la direction en chaque point décrit un cercle autour de l’axe de rotation [de l’aimant ; les lignes de force de ce champ se déplaçant ainsi à travers la masse du disque y provoquent des courants tourbillonnaires de Foucault qui réagissent mécaniquement sur le flux magnétique. Le sens de cette réaction est défini par la loi de Lenz : l’induction électromagnétique gêne le mouvement qui la produit. On voit donc que les courants induits dans ,1e disque tendent à arrêter le mouvement de l’aimant; ce mouvement étant entretenu par une dépense spéciale d’énergie, c’est le disque qui est entraîné.
- Comme l’appareil que nous venons de décrire, les électromoteurs à champ magnétique rotatoire comportent deux parties principales : un inducteur créant le champ tournant et un induit soumis à l’induction électromagnétique de ce dernier.
- L'induit n’est pas en général constitué par un simple disque ou cylindre métallique massif : ainsi que l’a fait observer M. Kapp, le rendement d’une telle machine serait en effet très mauvais. Les courants induits affectent dans ce cas des configurations fort compliquées dont toutes les parties ne présentent pas la même efficacité au point de vue de l’action dynamique qui s’exerce entre l’inducteur et l’induit et dont quelques-unes, inutiles sous ce rapport, constituent une pure perte d’énergie en échauffant l’induit. On préfère, en conséquence, composer celui-ci d’un enroulement de fils conducteurs isolés, fermés sur eux-mêmes et disposés de manière que les courants dont ils deviennent le siège circulent suivant les directions les plus favorables. Cet enroulement est d’ailleurs avantageusement supporté par une carcasse en fer doux, destinée à concentrer le champ magnétique en diminuant la résistance du circuit où règne le flux. 11 convient que le noyau soit feuilleté, pour éviter les courants de Foucault parasites.
- Nous aurons, dans le courant de cette étude, l’occasion de décrire plusieurs types d’induits de ce genre.
- Voyons maintenant comment, dans les alternateurs industriels, on engendre le champ magnétique tournant : il ne s’agit nécessairement plus ici d’aimants permanents ou d’électro-aimants animés d’un mouvement de rotation.
- Soit un inducteur (fig. i) constitué par la juxtaposition d'une série de tôles de fer verni, découpées suivant la forme figurée. Sur deux projections polaires opposées A’, B' sont enroulées des bobines magnétisantes telles qu’un courant continu les traversant en série déterminerait des pôles magnétiques de nom contraire aux extrémités en regard. En d’autres termes, ces bobines concourent à la production d’un flux magnétique
- Fig. 1
- dont la direction générale est parallèle à leur axe commun. Les deux autres projections A", B" sont munies d’un enroulement semblable.
- Supposons que dans les conducteurs A' B' circule un courant alternatif dont les variations périodiques d’intensité sont représentées par une fonction sinusoïdale simple du temps et que les bobines A" B" reçoivent un courant identique, mais dont les phases sont en retard sur celles du
- T
- premier courant d’une durée — égale à Un quart
- de période. Nous pouvons admettre que, dans ces conditions, l’espace compris entre les quatre pôles inducteurs est soumis à l’action de deux champs magnétiques, que nous supposerons uniformes, dont les intensités à chaque instant sont données par des formules respectivement de la forme
- 2 IC
- h' = H sin t * ¥ = H cos ^ i •
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 529
- En un point quelconque de l’espace considéré, en son centre O par exemple, les deux champs, normaux entre eux, se composent suivant une résultante dont la grandeur, la direction et le sens sont déterminés par le théorème du parallélogramme des forces. On voit immédiatement que, dans l’hypothèse où nous nous sommes placés, l’intensité de cette résultante reste constante. En effet, quelle que soit la valeur de t,
- b = \fÏÏ*~+ b" =. Hy sin» %^-t+c os5 ^ * = H.
- Examinons ce que devient l’orientation de cette résultante pendant une période des courants inducteurs.
- Au temps t — o on trouve que h' ='0 et V = H. A ce moment donc.la résultante # coïncide avec V et peut être représentée par le vecteur O a, dont la longueur est proportionnelle à H.
- T
- Un huitième de période après, pour t = —, on obtient
- ,, .. . n 11
- // = H sin — = —,
- 4 v/2
- figuré par la droite Oç, et
- h" = H cos — = -!i = O y.
- 4 2.
- La résultante O b occupe maintenanr une position faisant avec la première un angle de 450.
- ûuand
- t = I // = H = O c, h" = o
- 4’
- et h se confond avec h'. Pendant un temps égal à un quart de période la direction de la résultante a donc tourné d’un angle droit.
- On verrait aisément, en poursuivant ce raisonnement, qu’au point O le champ magnétique résultant effectue une rotation complète sur lui-
- même en secondes, N étant la fréquence des
- courants périodiques.
- En chaque point de l’espace interpolaire, le même phénomène se produit, et si les deux champs créés par les bobines magnétisantes sont uniformes, le champ résultant aura partout la même orientation au même instant. ‘L’effet est le même que si un flux magnétique de grandeur constante était animé, normalement à sa direction, d’un mouvement rotatoire continu s’effec-
- tuant autour d’un axe perpendiculaire au plan de la figure 1 et projeté en O. Nous signalerons plus loin les restrictions qu’il y a lieu d’apporter à ces conclusions pour rester dans les conditions réelles des machines industrielles.
- Un système de conducteurs métalliques convenablement disposés, introduit entre les pôles de l'inducteur dont il vient d’être question, prendra, comme nous le savons, un mouvement de rotation dans le sens du déplacement du flux tournant. II ne sera pas inutile peut-être de vérifier encore une fois ce fait, en considérant maintenant un type déterminé d’induit de ce genre.
- Parmi ces armatures, une des plus simples est celle utilisée par M. von Dolivo Dobrowolski, croyons-nous, dans ses premières machines. Elle
- A
- Fig. 3
- se compose (fig. 2) d’une série de barres de cuivre groupées suivant les génératrices d’un cylindre et dont les extrémités sont réunies métallique-ment entre elles aux deux bouts par un cercle du même métal.
- Lorsque les lignes de force magnétique tournant autour de l’axe OO de l’armature dans le sens de la flèche 1 sont, pendant un instant, parallèles à une direction A B et dirigées de B vers A, nous pouvons, par la pensée, partager les conducteurs induits en deux groupes séparés par un plan axial normal à la droite A B. L’application de la règle de Faraday montre qu’à ce moment les deux séries de conducteurs sont le siège de forces électromotrices de sens inverse indiquées par les têtes de flèche et d’autant plus grandes que ces conducteurs sont plus rapprochés du plan BOA. Les courants engendrés réagissent sur le flux magnétique et il est aisé de constater, en faisant usage de la règle d’Ampère, que cette réaction électro-magnétique entraîne l’induit dans le sens de la flèche 2, c’est.-à-dhe à la suite du flux.
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- 530
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les mêmes conditions se reproduisent pour chaque orientation de la droite A B représentative du champ: l’armature tournera donc d’un mouvement continu et développera, une fois le régime de vitesse établi, un couple dynamique constant dans le tour si le champ inducteur rotatoire reste uniforme.
- Un induit constitué par quelques bobines rectangulaires de fil conducteur, fermées sur elles-mêmes et situées régulièrement suivant les plans diamétraux d’un tambour cylindrique, se comporterait identiquement.
- 11 nous faut maintenant examiner comment on peut produire les deux courants diphasés nécessaires au fonctionnement des électromoteurs que nous étudions.
- Le moyen qui se présente immédiatement à l’esprit consiste à employer une génératrice à courants alternatifs dont l’induit présente deux circuits distincts ainsi disposés, par rapport aux pôles alternés de la carcasse inductrice, que les bobines de l’un des circuits tombent entre deux projections polaires consécutives, quand celles du second sont devant ces dernières. On reproche à ce système la nécessité d’employer quatre fils de ligne pour relier les machines génératrices et réceptrices. On peut, il est vrai, utiliser pour les deux circuits un fil de retour commun; mais cela n’est pas sans présenter des inconvénients dans certains cas.
- Quelques électriciens ont tenté de résoudre le problème en faisant usage de deux fils de transmission seulement. Une solution très élégante, mais qui ne peut convenir que pour des moteurs de très faible puissance, a été appliquée par M. Schallenberger dans la construction de son coulombmètre pour courants alternatifs. Cetap-, pareil se compose essentiellement de deux bobines horizontales, ayant la forme de cadres gal-vanométriques et dont l’une, fermée en court circuit sur elle-même, est placée à l’intérieur de l’autre et fait avec celle-ci un angle d’environ 450. Le courant périodique à mesurer traverse cette dernière bobine. Ce courant
- *> flr
- i — I sln — t,
- agissant par induction sur les spires de la bobine fermée, y excite une force électromotrice
- 1 , ,, d i 2 n: . 2 * 2 n
- a' = — u' M -g- =-u' M I cos ~ t — — E' cos — t,
- M étant le coefficient d’induction mutuelle des deux bobines et n! le nombre des spires de la bobine induite. A cause de la self-induction L' de la bobine fermée de résistance R', cette force électromotrice produit un courant d’induction
- i' = ----------COS (t — 0) = — I' COS (t — 0).
- On voit par ces formules que le courant unique envoyé dans l'une des bobines de l’appareil induit dans l’autre bobine un courant de même fréquence, d’intensité efficace généralement différente et diphasé en arrière du premier de plus d’un, quart de période. Ces deux courants déterminent donc dans l’espace intérieur des bobines un champ magnétique rotatoire, mais dont l’intensité subit, pendant la révolution, une variation périodique.
- Les deux enroulements inducteurs de l’électromoteur sont dérivés sur les deux constituant le circuit de transmission. L’un de ces enroulements est formé d’un grand nombre de spires de gros fil, de manière à posséder un grand coefficient de self-induction L et une faible résistance r : ainsi
- la constante de temps -t- de cette dérivation peut
- être considérable et le courant qui parcourt celle-ci est en retard d’un temps
- T , 2nL 6' = —= arc tans --2 TU TV
- sur la différence de potentiel maintenue aux bornes du moteur.
- Le second enroulement présente un petit coefficient de self-induction l et une grande résistance R, grâce, par exemple, à l’intercalation dans cette dérivation d’un rhéostat non inductif. Le retard de la phase du courant circulant dans cet enroulement sur celle de la différence de potentiel, est ainsi
- T 2 T.l
- 6 -^arctang '
- Comme i > ~ il existe entre les deux cou-r R
- rants dérivés un décalage des phases correspondant à un temps
- 0 = 8' — 0"
- dont la valeur théorique maxima, donnée par Jes
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- conditions L= oo et / = o, peut atteindre un quart de période. En effet
- “ âli(arc tanS°° ~ afctang o) = ^ ^ = ï
- Ainsi se trouvent encore réalisés les deux courants diphasés nécessaires à la production du champ rotatoire. Comme cette méthode ne permet pas d'obtenir pratiquement un écart des
- T
- phases des deux courants égal à —, l’intensité du
- champ tournant n’est pas constante en chaque point, mais y subit, comme dans le cas précédent, des fluctuations de grandeur répétées.
- (A suivre.)
- L'usine centrale des tramways électriques de Boston, par M. Shaw (’).
- La chambre des dynamos. — Le plancher sur lequel reposent les dynamos est supporté par des traverses et des colonnes creuses en fer. Ce plancher est situé à environ 2 mètres au-dessus de la transmission, et le tout est établi d’une façon assez solide pour éviter les trépidations. La chambre des dynamos mesure actuellement 17 mètres de largeur sur 32 mètres de longueur ; lorsque la station sera complètement terminée, sa longueur atteindra près de 100 mètres.
- Les dynamos sont disposées en quatre rangées parallèles, quatre dynamos étant actionnées par la même machine. Les dynamos sont fixées au plancher ; elles n’ont pas besoin de changer de place, le réglage étant effectué par les tendeurs dont il a été question plus haut. Le poids des dynamos est d’environ 35 tonnes avec un encombrement de 2,70 mètres en hauteur, 2,40 mètres en largeur et 5 mètres en longueur.
- La figure 4 (p. 384) indique la disposition générale des dynamos; elles sont mises en mouvement à l’aide de courroies de 76 centimètres par l’intermédiaire de la transmission située au-dessous.
- Les dynamos présentent certaines dispositions mécaniques nouvelles. Comme on le voit sur la figure 8, chaque dynamo a quatre paliers ; la poulie est pourvue d’un système d’embrayage mécanique, ce qui contribue beaucoup à l’élasticité de l’ensemble de l’installation. L’axe de l’armature, porté sur deux coussinets, est complété-
- es La Lumière Electrique du ai novembre 1891, p. 381.
- ment indépendant de l’axe de la poulie motrice; l’axe dépasse assez le coussinet pour qu’on y puisse caler un plateau d’embrayage qui transmette l’effort de la poulie à l’armature. Le mécanisme de cet embrayage se voit sur les figures 8 et 9. On obtient ainsi l’avantage de pouvoir arrêter individuellement chaque dynamo sans être obligé d’arrêter le moteur ni même la transmission.
- Les dynamos. — Les dynamos sont du type multipolaire Thomson-Houston ; ces machines ont quatre pôles et peuvent développer un courant de 600 ampères à la pression de 600 volts, ce qui fait 360 kilowatts ou environ 500 chevaux-vapeur à la vitesse de 400 tours par minute. Les quatre dynamos actionnées par la même machine à vapeur absorbent ainsi une force de 2000 chevaux.
- L’armature est du type Gramme, avec un diamètre de 71 cm. et une longueur de 98 cm.; il-y a 180 sections sur l’armature. Les conducteurs, calculés pour 600 ampères, ont une section de 0,31 mm. carré par ampère; on peut par conséquent porter le courant jusqu’à 1000. L’armature est montée sur un axe de 18 cm.; le poids avec le commutateur est d’environ 9 tonnes.
- Les noyaux de l’armature sont en feuilles de tôle de 17 cm. de diamètre, chaque feuille étant coupée en deux sections et disposéee de telle façon que les extrémités d’une rangée alternent avec celles de la rangée suivante.
- L’épaisseur de l’anneau est d’environ 20 cm.; le noyau est supporté par deux étoiles à six bras, en bronze.
- L’isolement de l’armature du noyau a reçu une attention spéciale; on l’a soumis à l’essai d’un courant alternatif de 3000 volts. Le commutateur a un diamètre de 63 cm. avec une surface pour les balais de 38 cm.; lorsque tout sera complet, on obtiendra un poids de 900 kilog.
- Les sections de l’armature, au nombre de 180, sont en cuivre, séparées par du mica, les barres de cuivre ayant une profondeur d’environ 7,5 c. Ces barres pèsent près de 500 kilog. La carcasse sur laquelle on a construit le commutateur et les bagues qui le tiennent en place sont en bronze de canon. Le mode d’enroulement de l’armature est la même que dans les autres dynamos Thomson-Houston.
- Pour se prêter aux différentes variations de charge qui se produisent pendant la marche des tramways électriques, les dynamos sont pourvues
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- d’un double enroulement en série calculé de façon que l’on puisse varier le compoundage.
- L'enroulementdes inducteurs est fait sur mandrins comme d’habitude dans la construction de ces machines. Les bobines des inducteurs sont soumis aux mêmes essais que l’armature. Chaque dynamo peut supporter une marche continue de 24 heures à pleine charge, sans élévation excessive de température.
- Le courant est recueilli à l’aide de quatre paires de balais en charbon, composés chacun de 5 charbons. Les porte-balais sont mobiles et commandés par vis sans fin.
- Ces dynamos ne sont pas encore terminées, mais leur construction est très avancée. La sta-
- tion comprend actuellement des dynamos de 80 kilowatts, dont douze sont actionnées par une seule machine à vapeur. Comme chaque section de la transmission ne contient que quatre poulies motrices, deux des dynamos ont été reliées ensemble par une poulie commune. Cette poulie est faite de deux parties, chaque moitié étant fixée à l’axe de chaque dynamo; les deux moitiés sont reliées par des vis et mises en rotation par la même courroie.
- Les soupapes. — Une usine centrale decette dimension exige une immense quantité de tuyaux pour l’eau d’alimentation ; il est tout aussi nécessaire d’avoir une chambre centrale de distribution d’eau que d’en avoir une renfermant les tableaux de
- —j— 31-----—t*-;— ---------------271----j I r*
- Fig. 8 et 9. — Dynamo multipolaire Thomson-Houston de 500 chevaux.
- distribution électrique. On a donc ménagé une pièce renfermant les soupapes d*où l’on manœuvre toutes les pompes. A cette pièce, située à l’angle entre l’usine et la chaufferie, aboutissent tous les tuyaux des chaudières, des pompes, des récupérateurs, puis les conduites de l’eau de la ville et celles de l’eau de la mer. On peut donc faire ainsi presque toutes les combinaisons et on peut alimenter les chaudières avec toute espèce d’eau. Ordinairement, l’eau d’alimentation est amenée par les pompes directement dans cette pièce de la citerne chaude, puis envoyée dans les récupérateurs; elle retourne de nouveau dans cette pièce pour être distribuée dans les chaudières.
- Les soupapes sont disposées de telle façon qu’on peut envoyer de l’eau directement dans les chaudières sans passer par les récupérateurs. On peut aussi employer l’eau de la ville; on peut si l’on veut, lui faire traverser les récupérateurs
- ou les citernes à eau chaude ou bien l’envoyer directement dans les chaudières. Au besoin on peut se servir de l’eau de mer. Une pompe auxiliaire se trouve également dans cette pièce avec des injecteurs Hancock, afin de pouvoir alimenter les chaudières en cas de besoin et pour distribuer l’eau à travers les divers bâtiments en cas d’incendie. De cette manière on a évité toutes les chances de manquer d’eau. Des compteurs permettent de se rendre compte de la quantité d’eau fournie aux chaudières.
- Toute la tuyauterie à eau chaude est en laiton, et pour donner une idée de l’étendue de l'ensemble, il suffira de dire qu’il y a dans la pièce en question plus de 100 soupapes Chapman de différentes grandeurs.
- ' Un mot sur les courroies. — Nous avons déjà parlé plusieurs fois au cours de cette description de l’importance des courroies; ces courroies sont
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- si grandes qu’elles méritent qu’on s’arrête un instant sur leur construction. On y a employé la plus grande quantité de cuir utilisé jusqu’ici dans les Etats-Unis pour la transmission. Les grandes courroies ont chacune i m. 40 de largeur et environ 43 mètres de longueur.
- Chaque machine est pourvue de deux courroies de 1,28 m. de large et 45 mètres de long; la longueur totale des courroies est de 540 mètres. Elles peuvent résister à un effort de 30 000 kilog. ; pour leur confection, on s’est servi exclusivement des parties centrales de peaux.
- Le côté de la courroie qui touche la poulie comprend deux largeurs de cuir de 68 centimètres; le côté extérieur se compose d'une bande de 50 centimètres au milieu et de deux bandes de 43 centimètres de chaque côté. 11 faut ainsi 3 peaux pour faire une largeur; chaque courroie nécessite 165 peaux, ce qui fait pour les 12 courroies 1890 peaux, soit 36000 kilog. de cuir. Comme on emploie deux courroies pour chaque poulie, la largeur de la surface occupée par les courroies sur les poulies est de 275 centimètres; c’est la plus grande largeur de volant employée jusqu'à présent; elle excède de 80 centimètres la plus grande largeur qu’on trouve en Amérique.
- Les courroies des dynamos, au nombre de 24, ont une largeur de 76 centimètres ; elles ont nécessité l’emploi de 625 peaux, soit 1100 kilog., poids du cuir. Le total pour les 6 machines et les24dy-narrios est donc de 2600 peaux ou 47 000 kilog. de cuir. Les grandes courroies transmettront 2000 chevaux à la vitesse de 1800 mètres par minute. Les courroies sont collées ensemble sans coutures ou autres moyens d’assemblage.
- Tableaux de distribution. — Bien que l’agencement électrique de la station ne soit pas encore terminé, nous décrirons sommairement les arrangements que l’on prendra pour manier avec sécurité et précision les courants puissants engendrés par cette usine gigantesque.
- Près des récupérateurs, on disposera deux locaux, l’un contenant les tableaux de distribution, l’autre les feeders. Ces pièces occupent chacune une surface de 8 mètres sur 8,50 m. Les conducteurs venant des dynamos aboutissent à la dernière de ces deux pièces et vont de là aux tableaux de distribution; les planchers de cette pièce sont séparés des murs contre lesquels on fixera les tableaux de distribution. Ces tableaux contiendront des voltmètres, des ampèremètres, des coupe-cir-
- cuits automatiques, des indicateurs de pôles, des parafoudres, des commutateurs, etc.
- Plusieurs de ces instruments sont construits spécialement pour cette installation et sont basés sur des principes nouveaux.
- La conduite des dynamos se fera donc en dehors de la pièce où elles sont placées, ainsi que cela se fait dans les grands dépôts de chemins de fer.
- En sortant de cette pièce les conducteurs passent de nouveau dans celle qui contient les feeders; ils s’y divisent en plusieurs circuits pourvus chacun de leur commutateur, ampèremètre et, parafoudre. De là les conducteurs sont souterrains, et se dirigent vers différents centres répartis dans la ville. On se sert à présent de conducteurs aériens. On a construit dans la chambre des dynamos un tableau de distribution provisoire, mesurant 15 mètres de long sur 36 mètres dé large. Tous les conducteurs à l’intérieur des bâtiments sont des fils à l’Okonite fournis pour la maison Pettingell-Andrews de Boston.
- Construction des lignes. — L’agencement des conducteurs aériens ne fait pas partie de notre description; il peut cependant paraître intéressant de fournir quelques renseignements sur cette importante installation. 11 existe à présent environ 35 feeders d’un diamètre variant de 100 à250 millimètres carrés et ayant un développement de près de 500 kilomètres. Certains de ces feeders vont tout droit au centre de distribution ; d’autres font des contacts fréquents avec les fils des trol-lys.
- Les poteaux qui supportent les fils de suspension et les feeders sont du type Walworth. Les fils de suspension comprennent trois fils de fer tordus ensemble; ils sont isolés des poteaux et du fil de trolly en cuivre n° 1 Brown et Sharp, (7,3 mm.) au-dessus desquels on a tendu des fils de garde.
- La méthode employée pour obtenir l’isolement des fils aériens est particulièrement intéressante. Après plusieurs expériences et après avoir essayé plusieurs espèces d’isolateurs on s’est arrêté à des isolateurs en mica moulé, fabriqués par la maison Gould et Watson de Boston.
- La figure 10 représente l’isolateur attaché au fil de suspension ; cette disposition permet en même temps de tendre facilement le fil. La figure 11 se rapporte au cas où le feeder sert lui-même de fil de suspension, ce qui nécessite l’insertion d’un
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- isolateur sphérique. Sur la figure on voit en outre un support isolateur de Walworth qui porte le feeder principal auquel l’autre est attaché. Dans la figure 12, on a représenté le dernier type d’isolateur de trolly avec une couverture en métal qui rend l’isolement indépendant de l’état de l'atmosphère. La figure 13 montre un isolateur du fil de garde, précaution supplémentaire pour les cas où un fil de lumière électrique ou autre tomberait sur lui.
- Ces isolateurs sphériques consistent en des anneaux de laiton entre lesquelles on a fondu la matière isolante. Des boules de ce genre sont aussi insérées en différents endroits dans les fils de garde, de façon que si une portion quelconque d’un de ces fils vient en contact avec un fil de ligne, le courant ne peut pas passer bien loin. La figure 14 montre un commutateur suspendu par
- Fig. 10
- des sphères isolantes, le commutateur lui-même étant en contact avec le fil de trolly.
- La voie est très solidement construite et on a pris toutes les précautions pour obtenirunemarche sans secousses. Les rails sont posés sur coussinets; ils pèsent 34 kilogrammes par mètre; il y a actuellement 160 kilomètres de voie double pourvus de l’agencement électrique. Au milieu des rails de chaque voie, on a posé une barre de cuivre étamé n° 4 B et S (5,2 mm.), soudée au conducteur principal et rivée aux rails. Dans les endroits où le trafic est intense, on a disposé trois fils n° 1 entre les rails ; on s’affranchit ainsi du retour par la terre, ce qui peut donner lieu à des mécomptes.
- Les voitures. — La compagnie possède actuellement 390 voitures pourvues du système électrique ; 220 autres sont en construction et seront mises en service dans quelques mois. Les voitures ordinaires de 4,90 m. sont remplacées partiellement par des voitures plus longues, mesurant intérieurement 7,60 m. et d’une longueur totale de 10,60 m.
- Toutes les nouvelles voitures sont de ce type. On peut les diviser en deux types distincts, les voitures à huit roues et les voitures articulées
- à six roues, type Robinson. L’intérieur des voitures est très luxueux.
- Les trucks des voitures sont du système Bemis, à trains articulés dont les centres sont distants de 5,20 m. et l’empattement de chaque truck est de 1,60 m. Chaque truck est pourvu d’un châssis suspendu de manière à permettre les mouvements latéraux de la voiture. Après une étude complète sur la meilleure méthode d’application des moteurs on a adopté deux moteurs de 15 chevaux à l’un des trucks seulement, l’autre étant dépourvu de moteur. Les voitures modèle Robinson (*)
- (fig. 15) (il y en a 50 en service) ont donné pleine satisfaction. Ces voitures ont 11 mètres de longueur totale; le corps de la voiture mesurant 8,5 m. et 4,5 m. sur les roues; il y a 42 à 44 places. Ces voitures sont pourvues de trucks radiaux de Robinson; les axes s’adaptent radialement aux courbes que la voiture rencontre et qu’elle franchit ainsi facilement. Dans les voitures Robinson chaque axe est actionné par un moteur de 15 chevaux; l’axe du milieu étant dépourvu du moteur, il aide simplement à guider les autres axes et ne supporte qu’une faible partie du poids.
- Les moteurs des voitures. — Les moteurs des voitures sont tous du système Thomson-Houston; ils donnent des résultats très satisfaisants, fonctionnent tous les jours avec une parfaite régularité et sont sujets à peu de dérangements.
- Au commencement les voitures étaient pour-
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 365.
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- vues de moteurs à double réduction de vitesse; maintenant on se sert d’un autre type à réduction simple qui donne une plus grande satisfaction. Ce moteur est pourvu d’une armature Gramme; il marche à vitesse réduite et avec moins de bruit, en donnant un rendement plus élevé. Comme nous l’avons dit, chaque voiture comporte deux moteurs ayant chacun son commutateur d'inversion, de sorte que chaque armature agit sur son propre champ ; on maintient ainsi une distribution
- égale entre les deux moteurs. 11 est assez probable que par suite de l’expérience continue on arrivera à réaliser des progrès importants dans l’application de la force motrice aux voitures.
- Conclusion. — Nous terminons cette description en donnant quelques détails sur les constructions elles-mêmes. Tous les bâtiments sont construits en matière réfractaire, pierres, briques et fer. 11 y a partout des fenêtres et des portes à l’épreuve
- du feu et il existe un système complet d’avertisseurs électriques.
- En vue d’une augmentation de trafic on construit, en dehors de cette station de 26000 chevaux, une autre station à East Cambridge, d’une capacité de 9000 chevaux, dont 6 000 sont actuellement en voie d’installation. L’ancienne station de Allston sera également conservée; elle peut dévelop’per une force de 1 120 chevaux.
- Tous les plans de ses diverses constructions ont été faits par le personnel de la Compagnie et les travaux effectués sous leur surveillance; on n’a pas eu recours aux entrepreneurs.
- Lorsque tous les dessins des transmissions ont été terminés, on les a soumis à l’approbation du
- professeur Thurston, de l’université Cornell, qui a repris tous les calculs relatifs aux efforts auxquels les différentes parties sont soumises ; après un examen approfondi, il a déclaré que tout était parfaitement proportionné. Comme preuve de l’exactitude de cette assertion, il suffit de dire qu’au fur et à mesure de l’achèvement des différentes parties
- Fig. 14.
- on les a mises en service sans qu’il y ait eu rien à retoucher.
- Pour ce qui concerne l’économie du fonctionnement, on,peut noter que les constructeurs des machines Corliss ont garanti une consommation
- Fig. 15. — Voiture Robinson.
- de 6 kilog. de vapeur dans les cylindres par cheval-vapeur, et que, d’après l'expérience acquise on suppose que Ton obtiendra un cheval électrique au tableau de distribution avec une consommation de charbon inférieure à 900 grammes, on croit que la dépense par voiture-mille n’excédera pas 0,17 dollar par mille ou 54 centimes par voiture-kilomètre.
- Le grand avantage qu’il y a d’établir une station avec de fortes machines pourvues de transmis-
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- sion, comme on vient de le décrire, consiste en ce que l’on peut faire travailler chaque machine à pleine charge, ce qui correspond naturellement aux conditions les plus économiques; les courroies donnent une grande flexibilité au système et permettent aux dynamos de vaincre des chocs provenant des surcharges subites ou des courts circuits.
- L’expérience indiquera certainement des particularités intéressantes et on peut dire que le fonctionnement de. cette usine sera surveillé avec attention par les ingénieurs de tous les pays.
- La compagnie du « West End Street Railway » a réussi à faire de Boston l’une des villes les plus importants des États-Unis au point de vue des applications de l’électricité; elle contribue à faire un centre de science électrique de cette ville, qui a été jusqu’ici un centre intellectuel et élégant.
- C. B.
- Le chemin de fer électrique de Neversink Mountain (i).
- Ce chemin de fer électrique est le premier établi en pays de montagne. 11 se trouve près de Reading en Pensylvanie et s’élève jusqu’au sommet de la Neversink Mountain, avec une rampe de 6,4 0/0, et des courbes presque continues. La longueur totale de la ligne, montée et descente, est de 12 milles (17 kilomètres). Ce chemin de fer sert uniquement à desservir un certain nombre de maisons de plaisance.
- Les paysages que l’on découvre, surtout à l’ouest, sur les vallées et les collines qui encadrent la courbe de la Schuylkill River, qui borde la montagne de ce côté-là, sont très pittoresques.
- La ligne date de 1890. Sauf sur une courte longueur à l’intérieur de la ville, elle est constituée par des rails à T de 25 kilogr.
- Chaque wagon a deux moteurs du type Edison n° 6, à double réduction, de 15 chevaux-vapeur. Chaque voiture pesant treize tonnes à vide et ayant souvent à transporter cent passagers, il a paru utile, lorsque, au cours de cette saison, on a installé les appareils additionnels, de donner à chacun des nouveaux wagons deux des récents -moteurs de 25 chevaux-vapeur à simple réduction. Les résultats sont excellents. L’installation entière a été faite par la Edison General Electric C°.
- 11 y a maintenant en fonctionnement six wagons de 10,80 mètres, du modèle Brill à double truck. La vitesse qu’atteint une voiture chargée montant une rampe de 6,4 0/0 est d'environ 8 milles (12,9 kilomètres) par heure; sur une rampe de 4 0/0 la vitesse est de 19 kilomètres.
- Un des traits les plus intéressants de l’organisation actuelle, c’est que les moteurs ne font absolument aucun bruit. Cela tient en partie au système des boîtes à huile reliées aux essieux.
- La station génératrice est située sur la Schuyl kill River, à l’extrémité de la ligne. Elle contient deux générateurs Edison de 80 kilowatts, actionnés par l’intermédiaire d’une transmission; la force génératrice est fournie par deux turbines.
- Electrolyse du cuivre pur, procédé Parker (1891).
- La présence de certaines impuretés, notamment de l’arsenic, du fer, de l’étain et du bismuth, rend très difficile l’obtention du cuivre pur par l'élec-trolyse.
- Dans une dissolution pure et acide de sulfate de cuivre, le cuivre se dépose parfaitement avec un
- Fig. 1
- courant de 1/2 à 3/4 de volt et de 160 ampères environ par mètre carré d’électrodes; mais, à mesure que le bain se charge d’impuretés en dissolution, ces impuretés se déposent en même temps que le cuivre, qui perd ainsi beaucoup de sa valeur.
- Afin d’éviter cette précipitation simultanée du cuivre et de ses impuretés, M. Parker ajoute, en série avec les bains de précipitation normale du cuivre AA..., un bain spécial B, dont les électrodes ont une section égale au 1/3 ou au 1/4 de celle des électrodes de B. Ces bains sont reliés par des
- t1) Practical Electricity ; Boston, 10 octobre 1891.
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- ajutages CC, disposés de façon que le liquide y j circule indéfiniment. La moindre section des électrodes en B fait que le voltage y est plus considérable, de sorte que les impuretés s’y précipitent presque en totalité, en laissant à peu près pure la dissolution des autres bains, dont la précipitation peut se faire plus rapidement.
- Le précipité de l’épurateur B, formé principalement de sulfure de cuivre, d’argent, d’or, est grillé, puis traité par l’acide sulfurique dilué, de manière à dissoudre le cuivre, en précipitant l’or, l’argent et le bismuth. On dissout ensuite l’argent en traitant ce résidu par l’acide sulfurique chaud, puis l’or par le cyanure de potassium, et l’on traite ensuite ces dissolutions par l’électrolyse.
- Spring-jacks ou Commutateurs téléphoniques Berthon (1890).
- M. Berthon s’est proposé, par les dispositions représentées sur les figures 1 à 11.
- i° D’augmenter considérablement la capacité des commutateurs multiples;
- 20 De diminuer, si l’on n’a pas besoin d’augmenter cette capacité, la hauteur des commutateurs, rendus ainsi plus maniables;
- Fig. 1 et 2.
- 30 De rendre plus rapide et plus sure la vérification des circuits, c’est-à-dire l’opération consistant à s’assurer, avant d’établir une communication par un spring-jack, qu’il n’en existe pas une autre par le spring-jack correspondant dans une autre section du tableau multiple.
- Sur les figures 1 et 2, qui représentent en coupe verticale et horizontale une rangée de spring-jacks . pour commutateur multiple, on voit en a la bande
- d’ébonite recevant d’un côté, la fiche d’ébonite F et ses contacts ccx dans les contacts fixes extérieurs bbx..., et, de l’autre, les springs rrx...
- Les contacts bbx... sont en bronze, percés de trous au diamètre des contacts c cx de la fiche F, et
- Cl...
- Fig. 3, 4 et 5*
- fixés par des vis v à la sole en cuivre dur d, à laquelle aboutit un fil qui la relie aux connexions générales du commutateur.
- Chacun des contacts ccx correspond à deux ressorts rrx, en cuivre dur, qui les maintiennent par
- Fig. 6 à 9. — Spring-jacks divisés. Coupe f f et y y.
- leurs bourrelets, et à un contact fixe /, relié aux tableaux. Un isolant g empêche les plaques d, fixées par les rivets vv', de faire contact avec les bandes métalliques de la rangée de spring-jacks situés au-dessous.
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- Ainsi qu'on le voit su r les figures 3, 4 et 5, les deux contacts « de chaque fiche F se réunissent en une fourche bhv entourée par les deux fils câblés en i. Le câble est solidement maintenu par une bride h, en forme de huit, avec contre-bride y, fixée par une vis dans là gaîne en laiton u de la fiche. Une seconde vis m fixe les extrémités ce' de la broche de contact, et le cuivre u est enlevé en n
- Fig. 7
- pour éviter tout contact métallique de la fiche en a (fig. 1 ). Dans la variante représentée par les figures 6 à 11 chacune des bandes de spring-jacks est divisée en deux parties aàx, ajustables et remplaçâmes indépendamment l'une de l’autre. Les connexions s’établissent par les fers M du tableau.
- Chacun des spring-jacks des abonnés consiste en un carré bbx (fig. 6 et 7) dans lequel s’engagent les ressorts ccx de la fiche (fig. 10 et 11) qui repousse, malgré leurs ressorts S, les pistons g g' (fig. 6 et 7) et se maintient ensuite en b' par ses bourrelets.
- Cherche-fautes Jones <1890).
- Le principe du cherche-fautes ou vérificateur de circuit Jones, adopté par la maison Woodhouse et Rawson, est des plus simples.
- Un disque métallique B, mû par un mouvement d’horlogerie A et constamment mis à la terre par des frotteurs S, porte trois touches FED.
- Lorsque la touche D passe devant les contacts G H, elle les repousse tous deux et ferme ainsi les circuits des deux lampes identiques K M et des deux électro-aimants J et L, reliés respectivement aux deux branches + et — du circuit à vérifier. S'il n'y a pas de fuite à ce circuit, les deux lampes brillent d'un même éclat, et l’armature O, également attirée par ses deux électros, reste immobile dans sa position moyenne.
- S’il y a fuite sur l’une des branches du circuit, sa lampe baisse, et la sonnerie R part à la suite du v contact de O en P ou en Q.
- Le disque B continuant à tourner, la touche E ferme seulement le contact G, relié, par J K et le plomb N à la branche + du circuit, puis le contact F relie par H le circuit de L M Y à (
- la branche — ; et c’est la lampe K ou la lampe M qui brille, en même temps que la sonnerie mar-
- Cherche-fautes Jones.
- che, suivant que la fuite est sur la branche -f- ou la branche — du circuit essayé.
- Canalisation Fredureau (1890). L’originalité de cette canalisation consisterait à
- H rr
- Fig. X
- isoler les conducteurs D par des disques G et des poussières E, 4e toile d’amiante ou d’une sub-
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- stance silicieuse artificielle : l’ardoisite. On pourrait même, comme l’indique la figure 2, disposer
- Fig. a
- cette ardoisite en grains 1 enfilés sur le câble sans nuire à sa flexibilité.
- G. R.
- Le nouvel alternateur de Rankin Kennedy (').
- Cet alternateur appartient à la classe des machines où les bobines inductrices ainsi que les bobines induites sont également immobiles, la partie mobile ne se compose que d’inducteurs en fer laminé.
- Des machines de ce genre ont été proposées pâr plusieurs inventeurs (2), entre autres par MM. Knight, Wheatstone et Henley; elles ont été dernièrement réalisées sur une vaste échelle par M. Kingdon.
- Ce qui fait surtout l’originalité de cette machine, c’est l’arrangement des bobines et la disposition des circuits magnétiques. Elle n’exige que deux bobines excitatrices et deux bobines génératrices quelles que soient les dimensions, la tension et la fréquence.
- Cette machine ressemble beaucoup, quanta ses parties essentielles, à un transformateur; la construction en est presque aussi simple.
- Le fer des inducteurs entoure partiellement les bobines, qui sont constituées simplement par des anneaux de fil isolés; les inducteurs sont
- (*) Electrical Rcvicxv, de Londres.
- (*) M. Maiche a breveté, en France, le 17 janvier 1887 rr 181 007), cette espèce de machine, dont un type figurait à l’Exposition de 1889.
- fixés sur des roues en bronze qui, en tournant, ouvrent et ferment alternativement le circuit magnétique des bobines et produisent ainsi le courant induit.
- 11 n’y a pas d’inversion de magnétisme dans la machine ; il n’y a que des augmentations et des diminutions du flux de force magnétique.
- Le fer a une section considérable, ce qui permet d’utiliser la partie de la courbe de perméabilité située au-dessous du genou, c’est-à-dire avant la saturation. Comme le flux magnétique ne s’annule jamais, on peut dans ces machines utiliser presque constamment la portion rectiligne
- Fig. 1
- de la caractéristique. La force magnétisante est constante, mais la résistance magnétique et par suite le flux de force magnétique varie avec la position des inducteurs. Si, par exemple, on représente la force magnétisante par 1500 et la résistance magnétique lorsque le circuit magnétique est fermé sur lui-même par 2, le flux de force magnétique sera représenté par 750. En admettant qu’à circuit magnétique ouvert, la résistance soit de 100 ou de 50, le flux ne sera plus que de 30 : on a ainsi une différence de 750 — 30= 720 lignes de force; d’après la formule de Kapp, on aurait alors, avec 600 tours à la minute et six inducteurs de chaque côté, une force électromotrice E = 6 X 600 x 720 x 10-6 = 2,6 volts par spire de fil sur les bobines génératrices : ces chiffres ne sont évidemment qu’hypothétiques,
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- et destinés à montrer le principe de fonctionnement de la machine.
- Dans une machine construite récemment et dont les figurés ci-jointes montrent l’aspect général et le détail de l’enroulement, on a obtenu une force électromotrice de 8 volts par spire de la bobine génératrice à la vitesse de 750 tours à la minute, avec un courant excitateur de 15 ampères et 35 volts; il y avait six inducteurs de chaque côté; la pression totale était de 2400 volts avec 300 spires de fil sur la bobine génératrice; la puissance totale était de 24000 volts.
- La figure 1 représente en perspective la vue d’ensemble de la machine, la figure 2 celle des inducteurs, la figure 3 une des paires de bobines et la figure 4 les électro-aimants du champ.
- 11 y a dans la machine deux paires de bobines
- Fig. 2
- et deux séries d’inducteurs disposés comme le montre la figure 2, l’une entre l’autre; une seule paire de bobines et une seule série d’inducteurs ne produirait aucun résultat, parce que l’induction serait tout aussi grande dans la bobine excitatrice que dans la bobine génératrice, puisque toutes les deux sont pourvues d’enroulements concentriques. On enroule d’abord la bobine génératrice, on l’isole, puis on enroule au-dessus de ces fils la bobine excitatrice; le tout est isolé et fixé dans la machine à l’aide d’entailles faites dans les inducteurs, comme le montre la figure 4; on emploie aussi deux paires de bobines et deux séries d’inducteurs ; les masses de fer inductrices sont par conséquent aimantées avec un pôle au milieu et les autres pôles aux extrémités, comme l’indique laxfigure 4, où les deux bobines excitatrices sont en série ; les effets d’induction de l’une des bobines excitatrices sont alors complètement neutralisées par les effets analogues sur l’autre bobine.
- On peut accoupler les deux bobinesen série ou en parallèle, mais les bobines excitatrices doivent être toujours, pour les raisons indiquées plus haut, accouplées en série.
- On prétend que ces machines constituent les alternateurs le meilleur marché et les plus simples construits jusqu’ici, il n’y a aucune difficulté d’iso.-lement, ni de construction pour une pression quelconque et pour n’importe quelle fréquence.
- Dans les grandes dynamos il y a quatre paires de bobines et quatre séries d’inducteurs.
- Dans la machine dont il s’agit ici, les inducteurs ont un diamètre transversal de 53 centimètres, les
- Fig. 3
- bobines ayant un diamètre intérieur de 53,6 cm. ; la bobine génératrice donne 4,5 volts par mètre de vitesse linéaire; avec un flux de force magnétique d’intensité modérée à la fermeture du circuit magnétique on peut facilement atteindre jusqu’à 7 volts par mètre de fil enroulé sur les bobines.-
- Cette machine peut produire également. des courants alternatifs de faible tension ; elle a l’avantage de ne pas exiger de cuivre laminé, même pour des courants très intenses. Pour les stations centrales d’éclairage électrique situées dans des districts où abondent les consommateurs, il convient de distribuer le courant dans le voisinage de la station sous faible tension et de l’augmenter graduellement par des transformateurs pour les consommateurs situés plus loin.
- On peut encore employer ces machines comme
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- moteurs, mais elles nécessitent le synchronisme comme tous les alternateurs réversibles. Une machine avec des inducteurs de 1,80 m. de diamètre développe une puissance de 156 kilowatts à la vitesse de 200 tours à la minute — 100 volts et 1 500 ampères. Cette machine convient aux distributions , peu étendues à basse tension et à celles plus étendues avec transformateurs.
- Dans la figure'3, P et P' sont les extrémités de la bobine excitatrice, S et S'celles des bobines génératrices. En n’employant que deux bobines dans de grandes machines à faible vitesse, on espère avoir vaincu les complications rencontrées jusqu’à présent dans la construction des grandes machines, qui exigent presque toutes deux bobines génératrices par période à chaque tour. Une machine ordinaire faisant un tour par seconde
- A
- Fig. 4
- exigerait. 200 bobines pour donner 100 inversions.
- U.n dernier avantage consiste, d’après les constructeurs, dans la simplicité de la machine; elle est très robuste, la partie mobile étant très forte et très simple. Ces machines sont destinées spécialement aux services continus des stations centrales d’électricité.
- C. B.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS Séance du 2 décembre 1891.
- La soixante-septième réunion de cette société se tient sous la présidence de M. J. Joubert.
- Dès l’ouverture de la séance, M. Rechniewski aborde à nouveau le rôle des courants polyphasés, dont la discussion n’avait pu être entreprise à la dernière réunion, à la suite de la communication de M. E. Hospitalier sur ce sujet. M. Rechniewski se borne à mentionner quelques-uns des inconvénients que présentent les moteurs à champ magnétique tournant, particulièrement au point de vue de leur rendement industriel, et qui, par suite, sont susceptibles d’en restreindre les applications.
- M. E. Saladin prend ensuite la parole pour décrire en détail le rôle de l’électricité dans les industries minières et ses conditions d’adaptation à l’outillage ordinaire. Cette étude eût présenté un développement considérable si l’orateur eût voulu exposer sous cette rubrique, tout ce qui a trait aux exploitations usuelles; M. Saladin a cru devoir, pour cette question complexe, ne retenir que le point de vue de l’électricité remplissant des fonctions identiques à celles que l’on exige présentement des divers modes de transmission en usage. C’est donc seulement comme force motrice que nous envisageons l’agent électrique utilisé concurremment ou substitué aux deux autres agents connus : la vapeur et l’air comprimé.
- Nous ne croyons pas nécessaire de rappeler à ce propos les chiffres présentés en février dernier, par M. Hopkinson, à la Société des ingénieurs de Londres; La Lumière Electrique les a publiés et commentés à cette époque, et chacun les a encore présents à la mémoire ; retenons qu’ils établissaient d’une manière irréfutable l’avantage industriel que présentait l’électricité sur ses deux concurrents. Envisagées dans leur ensemble, les comparaisons relatives à i’électricité et à l’air comprimé aboutissaient à cette conclusion que, pour un rendement égal, l’électricité revenait, comme frais d’installation et d’achat d’appareils, à près de moitié de ce que coûte l’air comprimé. A cet avantage d’économie, se joignent d’autres considérations.
- C’est sur ce sujet que M. Saladin s’attarde; il démontre très clairement les facilités d’installation des canalisations électriques, la possibilité d’établir des machines motrices peu encombrantes près des chevalements, l’aptitude des conducteurs à serpenter le long des boisages et le principal avantage de l’agent électrique pour actionner
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- à fond de taille des machines légères et puissantes.
- Dans ce parallèle on est amené à envisager les difficultés dont se hérisse l’établissement d’une canalisation d’air comprimé, les accidents auxquels se trouvent exposés les conduits à la merci des hasards d’une exploitation restreinte, la nécessité d’obtenir des joints étanches et l’impossibilité de faire, par cet agent, mouvoir les outils spéciaux susceptibles d’être de quelque secours dans toute entreprise minière. A ce propos, M. Sa-ladin énumère les divers tâtonnements qui ont dès le début des installations électriques ralenti les expérimentations ; il passe en revue les conditions d’emploi des conducteurs ordinaires et conclut à l’adoption des câbles nus, isolés sur godets en porcelaine qui sont recommandables pour toutes les applications souterraines; il est aussi amené à considérer les circonstances dans lesquelles se trouvent placés les conducteurs nus ainsi disposés, il les compare à la canalisation aérienne de la tour de 300 mètres, placée dans des conditions atmosphériques bien plus mauvaises. 11 relate à ce propos la tentative, depuis devenue installation régulière, des charbonnages de Marnes (Pas-de-Calais).
- Si dans l’état présent des choses l’électricité, malgré les avantages économiques qu’offre son installation, les facilités de sa distribution, n’a pas de suite conquis les suffrages des intéressés, et si ceux-ci sont restés fort longtemps à se détacher de l’air comprimé, dont ils avaient appris par une longue expérience à apprécier les services, c’est qu’une question de sécurité était venue s’interposer dans le débat. De suite, on avait découvert que l’électricité n’offrait plus les mêmes garanties que son concurrent; elle cessait d’être inoffensive ; peut-être la voyait-on déjà devenir une cause de dangers et augmenter des catastrophes déjà trop nombreuses. L’air comprimé est incapable de donner naissance à un incendie, et il était établi par plusieurs expériences que l’électricité, en dépit de ses apparences bénignes, pouvait concourir à un sinistre; cela suffit à lui fermer les galeries à charbon. 11 lui restait à vrai dire les exploitations métallurgiques, mais c’était une limitation inattendue d’un champ d’activité considérable. Les électriciens, tout en convenant des faits avancés, ne purent se résoudre à abandonner ainsi des situations entrevues; ils
- présentèrent dans la suite des moteurs électriques dans lesquels les collecteurs étaient protégés extérieurement par une enveloppe en toile métallique analogue à celle qui enveloppe les lampes de mineur; par cet artifice, on n’avait plus à redouter les maléfices d'étincelles inattendues pouvant se produire aux balais.
- Ce fut une première solution devant laquelle les exploitants de gisements houillers se laissèrent fléchir; il ne restait plus qu’à se conformer aux lois d’une prudence élémentaire et à limiter à 500 volts (ce qui est devenu le potentiel maximum de ces applications)! la tension des courants à employer; désormais, sous ce double point de vue, la sécurité devenait complète, et il allait être loisible d’étudier de plus près les conditions d’adaptation de l’énergie électrique à l’outillage.
- Ce sont ces conditions que M. Saladin passe en revue dans sa communication. 11 envisage tout d’abord les appareils relatifs à l’extraction du minerai, à l’abatage et au forage ; il est ainsi amené à décrire les diverses perforatrices et haveuses employées à cet effet. Pour tous les sondages qui précèdent l’exploitation, les perforatrices sont utilisées pour le forage des terrains et par suite servent à l’examen et à l’étude des couches traversées; ce sont là des opérations longues et coûteuses qui ne peuvent être accélérées que par le secours d’une force motrice auxiliaire manœuvrant la tarière à des profondeurs parfois considérables. Quand ces forages ont lieu à proximité des chantiers, on peut encore demander aux anciens modes de transmission de l’énergie leur concours pour un service en somme accidentel; mais au cours des tâtonnements forcés qui président à ces recherches, on est quelquefois conduit à faire des sondages assez loin des chantiers, souvent à plusieurs kilomètres, c’est-à-dire à des distances que les agents usuels sont incapables de franchir; alors n’est-ce pas le cas d’utiliser l’électricité, toujours apte à seconder les travaux à des éloignements infinis et cela sans nécessiter un matériel pesant et massif et une canalisation habituellement coûteuse à établir? Ce sont cependant là des conditions communes dans les entreprises de ce genre ; mais il en est de plus difficultueuses et de non moins fréquentes, ce sont celles des forages souterrains, de ces sondages qui s’entreprennent à fond de taille pour préjuger de la richesse des gisements en exploitation ou quelquefois pour
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- aider à la découverte de nouveaux filons ; là, la question devient encore plus complexe! Quelque difficulté que l’on éprouve à déplacer à la surface du sol de pesants moteurs, à prolonger de fragiles conduits, ces obstacles ne sont que peu de chose en comparaison des conditions nouvelles que crée la même nécessité de travaux pareils à des profondeurs de plusieurs centaines de mètres. Des efforts de plusieurs années, des capitaux considérables arrivent par cet enchaînement de circonstances à demeurer stériles et improductifs du fait de l'inaptitude des engins usuels. Que de travaux, que d’entreprises pourraient être abrégés grâce à l'électricité, que de sondages abandonnés auraient pu être achevés si on avait connu plus tôt la manœuvre des perforateurs et des trépans par l’électricité! Quels services l’énergie électrique n’aurait-elle pas rendus à ces chercheurs qui firent progresser quatre ans entiers un trépan pour ensuite l’abandonner à 920 mètres de profondeur près du Creusot.
- Jusqu’à ces dernières années on opéra ainsi; mais on conçoit que ces moyens primitifs n’étaient guère appropriés à l’activité qu’il faut déployer aujourd’hui dans la grande industrie. Quand on opère dans des terrains meubles, l’opération, pour être rendue plus aisée, ne permet pas néanmoins des avancements considérables; d’autre part, l’exiguité ordinaire des chantiers d’abatage ne permet guère d’y occuper beaucoup d’ouvriers, qui pourraient s’y gêner sans profit, et on en est réduit à attendre de l’activité de quelques hommes le sort d'une entreprise, alors qu’il serait si logique de les faire aider d’un outil puissant, qui dans le même temps décuplerait leur besogne. L’outil existait, mais il fallait amener jusqu’au chantier l’énergie qu’il demande pour fonctionner ; il devenait nécessaire de jointoyer le long des puits et des boisages des conduits d’air comprimé, de les faire serpenter dans les galeries jusqu’à la machine qui les réclamait. Cela allait encore lorsque l’on ne s’éloignait pas de quelques centaines de mètres de la place d’accrochage, mais plus loin il fallait attendre tout du pic ou de la pince du mineur.
- L’électricité, grâce à sa facilité de distribution, était indiquée pour remédier à un semblable état de choses ; aujourd’hui les perforatrices à rotation et à percussion et les haveuses mises en mouvement par elle sont d’un emploi avantageux et qui promet de s’étendre,
- M. Saladin décrit en détail, avec des projections photographiques, différents types de ces machines-outils; il montre la perforatrice à rotation de la Compagnie Jeffrey, qui perce en trois minutes un trou de 1 mètre de profondeur en absorbant à peine deux ou trois dixièmes de cheval. 11 étudie ensuite les perforatrices à percussion de M. van Depoele,qui constituent une application originale des courants polyphasés. Ces perforatrices comportent comme organe principal un corps de trois solénoïdes à fils gros et fins alimentés par des courants continus et alternatifs, et dont l’âme est dépendante de la tarière elle-même. Une perforatrice de ce type pesant 150 kilog. et consommant 2 chevaux électriques frappe 400 coups par minute et perce un trou de 40 centimètres de profondeur sur 44 millimètres de diamètre. M. Saladin mentionne les artifices d’alimentation d’eau froide des différentes perforatrices électriques énu-fnérées.
- Pour le havage sur fond de taille, on paraît s’être ingénié à mettre à la disposition du mineur un appareil portatif capable de développer sous des dimensions restreintes une puissance relativement considérable ; dans cette catégorie se. trouve la haveuse van Depoele. D’autres électriciens ont établi leurs haveuses sur des chariots en usage sur les voies de mines en y installant aussi le moteur électrique qui les fait mouvoir ; de ce nombre sont les haveuses Hop-kinson, Hercule et Jeffrey. Certaines de ces machines arrivent à effectuer dans un espace où un homme pourrait à peine travailler, la besogne de quinze ouvriers. En somme, on constate que le matériel d’abatage au point.de vue outil a été particulièrement étudié et qu’il doit beaucoup à l’électricité.
- A côté du chantier d’abatage, M. Saladin nous fait voir les machines d’extraction, les treuils et les locomotives qui servent au transport du minerai depuis les galeries jusqu’à la surface du sol. De ce côté, nous voyons surtout employés les appareils de MM. V. Picou, Thomson-Houston, etc., etc.
- M. Saladin s’attarde à la description du dernier treuil électriquefourniàlaCompagnied’Anzin pour la fosse Saint-Léonard etdont la conception est due à M. Picou ; il étudie aussi en détail le mode de protection du rhéostat et du manipulateur de cet engin,ainsi que son fonctionnement.
- Le transport du minerai ou delà houille s’ofifeç-
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- tue aussi dans quelques mines par des voies ferrées particulières utilisant ordinairement la traction par chevaux ; cependant il était tout démontré que l’électricité pourrait concourir utilement à rendre le même service dans des conditions bien meilleures ; la première tentative de ce genre fut faite, il y a aura bientôt dix ans, par MM. Siemens et Halske ; depuis, les locomotives électriques de mines se sont multipliées ; l’auteur de la communication nous montre celles que construit la Compagnie Jeffrey et celles que livrent MM. Thomson-Houston ; il décrit en détail celle due à M. Pi-cou et fonctionnant depuis peu dans les charbonnages de Marnes (Pas-de-Calais).
- Cette locomotive, qui est constituée par un châssis de wagonnet et un moteur placé perpendiculairement aux essieux, mesure 2 mètres de longueur, 0,75 cm. de large et 1,75 m. de hauteur, la transmission de mouvement se fait par engrenages; comme la voie ne possède pas de plaques tournantes, la locomotive comporte deux sièges de conducteur, un à l’avant, l’autre à l’arrière; l’apport du courant se fait par câbles aériens allant de la canalisation au commutateur qui, avec le rhéostat, occupe la partie supérieure du chariot. La ligne est constituée par d’anciens rails de 7 kilog. Cette locomotive peut remorquer 25 berlines, pèse à peine 1000 kilog., poids inférieur de moitié à celui de 2000 kilog. imposé comme limite par le cahier des charges de la Ce d’Anzin.
- M. Saladin aborde ensuite la question subsidiaire de l’assainissement des mines. Ce sujet aune importance considérable. L’orateur montre que si, à juste titre, la sécurité des ouvriers doit préoccuper les directeurs d’exploitation, les conditions de travail présentent aussi un intérêt indiscutable. L’aérage des puits et la ventilation des galeries est une précaution contre le grisou en même temps qu’une nécessité hygiénique; elle nécessite des sommes considérables, et M. Saladin mentionne, à ce propos, la dépense de 65 000 fr. qui servit aux mines de Blanzy à solder l’exercice 1885-86 pour la seule dépense de la ventilation.
- Là, l’électricité a beaucoup à faire; elle se prête vu ses facilités de distribution, à un large emploi de petits moteurs légers actionnant directement, en un grand nombre de points, les ventilateurs qu’exige une bonne exploitation.
- L’emploi des courants polyphasés éloignant toute crainte d’incendie possible par les étincelles de collecteurs non protégés, il y en aurait là une
- vaste application, jusqu’ici très limitée. La facilité de surveillance de l'état du réseau électrique à l’aide d’appareils témoins disposés à la station génératrice est un autre avantage en faveur d’un pareil dispositif. Ces avantages compensent, sans doute, des qualités que l’on accorde aux échappements dans la transmission par air comprimé et dont on s’exagère peut-être un peu le rôle dans la ventilation.
- Au point de vue économique surtout, l’électricité présente toujours les qualités que l'on a appris à lui reconnaître. Ainsi, aux mines de Blanzy il a été calculé qu’un ventilateur débitant i ^mètres cubes pris sous moteur Compound, consomme un mètre cube à quatre atmosphères; un moteur électrique se suffisant d’une pareille force serait susceptible de fournir au plus 110 mètres cubes. Cette constatation clôt le débat.
- En résumé, l’électricité, sous le seul rôle de force motrice, a beaucoup de services à rendre dans une industrie des plus importantes ; elle est à même de suppléer à certains défauts des autres modes de transmission de l’énergie; elle peut même les remplacer, en offrant sur eux un sérieux avantage économique. Ce sont les conclusions que l’on doit tirer de l’instructive communication de M. E. Saladin.
- C. Carré.
- Sur les forces électromotrices périodiques <•).
- M. Puluj nous a fait remarquer une exactitude commise dans le compte rendu qui a été donné de son mémoire, il y a quelque temps; les deux expressions qu’il donne pour les intégrales JRPdt et Jeidt, étendues à la durée d’une période, sont
- égales, quoique mises sous une forme différente.
- C'est en cherchant à faire la vérification que nous avions commis une faute de calcpl; la valeur réelle de cette quantité est d’ailleurs
- E02 Eo2 cos ip
- a R + 8 / ,47tX\2 ’
- y R! +
- M. Puluj tient également à faire remarquer que
- (*) La Lumière Electrique, t. XL1I, p. 1915.
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- l’expression jRPdt ne désigne pas, en toute rigueur, une quantité de chaleur, mais bien la quantité à!énergie transformée en chaleur.
- C. R.
- Sur les appareils actino-électriques de MM. Elster et Geitel.
- M. Hertz a indiqué dans ses recherches que lorsqu’on éclaire par.de la lumière ultraviolette des électrodes métalliques entre lesquelles passent des étincelles électriques, le passage en est facilité.
- Cette observation ouvre un nouveau champ aux recherches des physiciens; l’ensemble de ces faits est désigné par le nom de phénomènes actino-électriques.
- Les expériences de Hallwacks et de Righi, qui ont fait des recherches sur cette nouvelle branche de la physique, ont montré qu’une plaque métallique laisse perdre l’électricité négative lorsqu’on y fait tomber un rayon ultra violet. M. Righi a montré en outre que la vitesse avec laquelle une plaque métallique éclairée par de la lumière ultra violette perd sa charge négative est jusqu’à une certaine limite d’autant plus grande que la densité du gaz qui entoure l’électrode est plus faible. Lenard et Wolf ont enfin montré que la décharge actino-électrique est accompagnée d’une évaporation métallique.
- Tous ces expérimentateurs se sont servis de source de lumière riche en rayons ultra violets, c’est-à-dire de lumière électrique et d’étincelles électriques. Avec la lumière solaire, on a obtenu des résultats contradictoires.
- La question de savoir si la lumière solaire présente les mêmes phénomènes offre un certain intérêt, car elle pourrait résoudre la question de l’influence de décharge due au soleil sur les phénomènes électriques de l’atmosphère; ce point de vue a été envisagé presque en même temps par Bezold et Arrhenius. L’importance de cette question a engagé les auteurs à reprendre leurs expériences, qui ont été publiées dans plusieurs recueils, et ont montré que la lumière solaire agit surtout sur les métaux électro-positifs, ^près avoir réussi à produire avec des métaux alcalins des surfaces métalliques brillantes dans des espaces ne contenant que des traces d’hydrogène, les auteurs ont exécuté leurs expériences presque exclusivement sur des métaux enfermés dans des tubes à vide.
- M. Muller Unkel a construit d’après leurs indications des piles actino-électriques de ce genre Pour la construction, l’emploi et la sensibilité à la lumière de ces appareils, il suffira de renvoyer le lecteur aux Annales de Wiedemann, nos 41, 42 et 4y, nous n’indiquerons que quelques points particuliers.
- L’appareil à amalgame de sodium suffit pour des recherches sur la lumière diffuse du jour.
- L’amalgame de sodium (environ de 1 0/0 de sodium) est conservé dans un ballon en verre noirci; immédiatement avant de s’en servir, on
- Fig. 1 et 2
- le chauffe légèrement et on le filtre dans le ballon qui renferme les électrodes. Au lieu de l'amalgame, on peut se servir de l’alliage liquide de potassium et de sodium; on obtient ainsi dans le vide un élément qui ne le cède en rien, pour ce qui concerne la sensibilité à la lumière, à un élément à potassium pur. L’alliage liquide se distingue du mercure par sa plus grande légèreté et par la plus grande concavité de la surface.
- Nous donnerons, au contraire, une description un peu plus détaillée de l’appareil électrochimique à potassium construit d’après les instructions des auteurs par M. Muller Unkel. Le ballon Z (fig. 2), k dans lequel on a fait le vide, contient le potas-j sium indiqué par des hachures dans la figure et
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- de l’hydrogène sous une très faible pression. Le ballon est fixé par la pointe n dans une pièce d’é-bonitejp; le tout est fixé sur l’enveloppe métallique M N O P. Cette enveloppe est maintenue par un cercle métallique non figuré dans le dessin et permettant de faire mouvoir l’eau de l’appareil dans un plan horizontal et dans un plan vertical.
- En face de la surface sensible K K' se trouve une ouverture circulaire O O' fermée par une glace et par laquelle on admet la lumière; on ferme cette ouverture par la plaque L L'. La vis isolée de l’enveloppe, est reliée à l’électrode de platine E, qui est en contact avec le potassium. L’autre borne S également isolée, est reliée à l’aide de la spirale de platine R à l’électrode E, librement suspendue dans l’intérieur du ballon.
- La surface extérieure du récipient est séchée pour maintenir l’isolement. Le tout est fixé sur un pied métallique E, ce qui assure la stabilité de l’appareil. Un second support porte un électro-scope à feuille d’aluminium d’Exner B (fig. 1), et une pile sèche C, construite d’après les instructions de MM. Elster et Geitel (').
- Pour mettre en évidence le pouvoir déchargeant de la lumière ou pour comparer entre elles le pouvoir actif de plusieurs sources de lumière, on procède de la manière suivante. On relie le pôle négatif de la pile sèche par S! avec la surface de potassium et le pôle positif par S2 avec E" et la borne T de l’électroscope d’Exner. L’enveloppe métallique de l’électroscope, ainsi que celle de l’élément dans le vide et le pôle de la pile qui n’est pas relié à l’électroscope sont reliés ensemble, au pied de l’appareil A, à la vis Q.
- Lorsqu’on enlève l’obturateur L L', la surface du potassium étant dirigée vers une source de lumière, on constate que la tension au pôle isolé tombe d'une certaine quantité qu’on peut lire sur l’électroscope; cette quantité diffère d’après l’intensité et le genre de lumière que l’on emploie. La lumière solaire, celle de l’arc électrique, celle du magnésium et la lumière d’un jour clair déchargent complètement l’appareil. La lumière d’une bougie a une action analogue si on l’approche suffisamment de la surface éclairée. Tant que la relation entre le pôle isolé de la pile et l’électrode de l’appareil est métallique, les sources sde faible lumière n’agissent que peu. La sensibilité de l’appareil augmente lorsque les fils qui re-
- lient le pôle de la pile à l’électrode offrent une résistance considérable, ce qu’on réalise le plus simplement en établissant la communication par un fil de lin de longueur convenable; dans ces conditions une bougie placée à une distance de 6 à 7 mètres exerce une action nettement déchargeante.
- L’espèce de lumière employée a une influence manifeste sur la diminution de la charge du pôle isolé. L’appareil est pourvu de deux verres colorés, l’un en rouge, l’autre en vert. On constate què le verre rouge ne laisse passer que peu de rayons actifs, tandis que le verre vert les laisse tous passer.
- On obtient des résultats plus intéressants lorsqu’on opère avec des flammes monochromatiques ou sur les rayons ultra violets provenant du spectre solaire. On peut encore se servir d’un obturateur instantané. Chaque rayon de lumière qui entre alors dans l’appareil exerce une action sur les feuilles de l’électroscope : il suffit donc d’un éclairage très court pour provoquer un courant actino-électrique entre la surface de potassium et l’électrode de platine.
- Cet appareil ne peut pas servir pour montrer que les forces magnétiques empêchent les décharges actino-électriques (a); il faut employer à cet effet un appareil dépourvu d’enveloppe métallique.
- On n’est pas encore parvenu à donner une explication plausible de ces phénomènes. Les auteurs croient avec M. Righi qu’il s’agit ici d’une décharge par le gaz; ils ne pensent pas qu’on puisse prendre en considération l’explication de MM. Lenard et Wolf, basée sur l’arrachement des molécules de la surface éclairée. 11 leur semble difficile de faire accorder cette manière de voir avec l’action que le champ magnétique exerce sur ces phénomènes et improbable qu’il s’agisse ici de procédés chimiques, car ce sont les surfaces de métaux alcalins placés dans des gaz indifférents et très raréfiés qui donnent la plus grande sensibilité. Ces savants ont d’ailleurs émis autrefois l’idée que l’action est immédiate, c’est-à-dire que le mouvement vibratoire qui constitue le rayon lumineux agit sur l’électricité libre de la surface métallique et que cette action est rendue possible par l’intervention des molécules gazeuses.
- C. B.
- (.') Wiedemann's Annalen, t. XLI, p. 165.
- (4) IViedemann's AuuaUu, t. XLU, p. 564, 1891.
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- FAITS DIVERS
- La ville de Milwaukee fait de très grands préparatifs pour attirer dans son sein un nombre considérable d'étrangers pendant l'Exposition colombienne. Cette grande cité de plus 200 000 habitants a été bâtie sur les bords du lac Michigan. Elle se trouve à environ 160 kilomètres de Chicago, mais cette distance n’effraie pas les organisateurs du projet, qui comptent parcourir cette distance en une heure. On établirait des départs toutes les vingt minutes.
- Les ingénieurs sont en train d’étudier ce projet hardi dans lequel toutes les ressources du Rapide Transit seront employées. On ignore encore si on aura recours à la vapeur ou si "l'on s’adressera à l’électricité pour obtenir une vitesse tout à fait exceptionnelle.
- Nous devons dire qu’il n’y aura pas d’arrêt en route, que le service aura lieu sur une ligne spéciale, et que la voie est pour ainsi dire rigoureusement droite et parfaitement de niveau.
- A signaler, un nouvel ennemi des compteurs électriques. Tout dernièrement, dans une des grandes maisons des boulevards, un compteur Thomson s’est trouvé subitement hors d’état de marcher, sans qu’on ait pu déterminer les causes de son arrêt.
- Qu’a-t-on trouvé au démontage? Six cents cafards qui avaient élu domicile dans les différentes parties de l'appareil; on en découvrit jusque dans l’induit.
- On nous assure que la traction électrique va faire de nouveau-son apparition dans les rues de Paris. Prochainement, la Compagnie des tramways Nord va inaugurer sur la ligne de l’Opéra à Saint-Denis un service de voitures pourvues d’accumulateurs Laurent-Cély. Ces accumulateurs sont construits par la Société pour le travail des métaux, établie à Saint-Ouen, qui prend à forfait la fourniture de l’électricité à raison de 16 centimes par kilomètre-voiture, soit 96 centimes par voyage.
- Sur le parcours de 6 kilomètres il faut franchir plusieurs pentes assez rapides. Celle qui conduit du faubourg Montmartre à la rue Rochechouart n’a pas moins de 55 millièmes.
- Cette expérience sera d’autant plus instructive que l’on pourrra comparer les résultats obtenus avec ceux du funiculaire de Belleville, des chaudières sans foyer de Neuilly et des omnibus à chevaux, tant au point de vue de la rapidité, du chauffage, de la commodité et de l’encombrement des rails que de l’économie.
- Nous apprenons avec plaisir que l’affaire du tramway électrique tubulaire de Paris suit son cours. La Commission chargée de donner son opinion au point de vue technique sur les plans proposés les a adoptés à l’unanimité.
- Une des nombreuses étapes nécessaires pour arriver à l’inauguration des travaux de la ligne Bois de Boulogne-Vincennes vient donc d’être encore victorieusement parcourue.
- Encore un accident au passif des fils électriques mal posés et incomplètement isolés. Pour comble de mésaventure, ce sinistre, qui coûte 200 000 francs, est arrivé dans les ateliers du chemin électrique de Newark. .Un incendie s'est déclaré pendant la nuit, et le conducteur aérièn a été précipité sur la voie d’une façon si malheureuse que le veilleur de nuit n’a pu dégager les rails et en sortir deux locomotives électriques construites par Pulmann, et valant chacune 100000 francs. Une charrue pour dégager la voie de la neige a été également endommagée.
- Le même numéro du tVestcrn Electrician nous apprend que la Compagie électrique d’Eau-Claire, dans le Minnesota, est poursuivie en ce moment par des habitants de cette ville attribuant à des fils électriques l’origine d’un incendie consi dérable qui a dévasté cette ville, il y a déjà quelque temps. Des experts sont désignés par les parties adverses et le procès promet d’être intéressant.
- Les compagnies du gaz, que l’électricité a presque entièrement éteintes dans le Minnesota, font tout leur possible pouf attiser le feu, afin de rallumer leurs becs à la faveur de la confusion, mais leur cas peut être considéré comme désespéré.
- En effet, le dernier rapport tout récent de l’inspecteur officiel de l’électricité nous apprend que la ville ajoute par mois à son éclairage public 1200 incandescences et 25 arcs depuis près d’une demi-année, de sorte que le gaz sera bientôt réduit au rôle de l’huile dans l’éclairage de Paris. D’autre part, les particuliers suivent l’exemple de la municipalité et augmentent de 100 lampes par mois l’effectif de l’éclairage privé, et ce qui complète le désarroi des gaziers, c’est que pas une maison ne se construit sans que l’éclairage électrique n’y soit installé.
- Le 3 décembre a eu lieu, en présence de plusieurs ministres, d’une centaine d’élèves de l’Ecole centrale et d’une assistance considérable, l’inauguration de l’usine Popp du quai de la Gare, usine faisant partie du système d’éclairage que nous avons décrit.
- L’installation de la compagnie se trouve complétée par la création de cette usine, dont la force égale celle des trois autres, et peut être portée à 20000 chevaux. Actuellement les trois services, horloges pneumatiques, distribution de la force et éclairage, tant public que privé, absorbent environ 6000 chevaux.
- On a essayé d’activer la culture fruitière et maraîchère à l’aide de l’éclairage électrique. En Amérique comme en Angleterre, où cette culture est faite sur une grande échelle
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- dans d’immenses serres, on a déjà obtenu quelques résultats.
- Nous signalerons les expériences faites depuis deux ans à la station agronomique de la Cornell University, à Ithaca (New-York), sur des cultures de laitues faites en serre avec éclairage électrique à arcs, les lampes étant placées à 75 centimètres des plates-bandes. Le bulletin agricole de cette station contient deux photographies représentant l’une une plate-bande de laitues cultivées, en serres éclairée la nuit, l’autre une même plate-bande en serres non éclairée. Les laitues de la première plate-bande ont une grosseur double de celles de la seconde; elles ont pu être vendues quinze jours plus tôt.
- On signale un nouvel isolant dur de Richard Pape, de Berlin. Cet isolant est obtenu au moyen de la craie, de. la magnésie et de la stéatite. La stéatite rend la matière plus facile à travailler, on peut la percer, la tourner commodément.
- On triture les poudres pour les rendre homogènes. On humecte la masse avec une solution alcoolique de résine. On laisse sécher. On pulvérise après dessication. Pour obtenir l’agglomération en bloc, on soumet à l’action d’une forte pression dans des moules chauffés vers 50”. On obtient ainsi une matière très dure susceptible d’un beau poli.
- Le conseil de préfecture des Pyrénées-Orientales vient de rendre un jugement dans l'action pendante actuellement entre M. Bartissol, député de Céret, et la ville de Perpignan, pour l’exécution d’un contrat d’éclairage qui devait commencer le 1" mai. La ville de Perpignan réclamait la somme énorme de jjooooo francs de dommages-intérêts et 500 francs par jour de retard pour l’exécution du contrat.
- Dans son arrêté le conseil de préfecture met en demeure M. Bartissol d’exécuter le contrat, mais il réduit les dommages-intérêts à la somme représentant la différence entre le prix du gaz et le prix de l’éclairage électrique. Cet écart est évalué à 15540 fr. 26 par an. En outre, il condamne la ville à payer à M. Bartissol une somme à peu près égale pour l’éclairage électrique du théâtre, ce que la ville a négligé dé faire, vu le mauvais état des finances municipales. Toutefois, nous savons que M. Bartissol va se pourvoir devant le Conseil d’Etat, en demandant la cassation d’un arrêt qui ne nous paraît pas de nature à être confirmé par la juridiction supérieure.
- En effet, M. Bartissol n’ayant pu triompher de la résistance opposée par certains propriétaires s’opposant au passage des fils électriques, il invoque le cas de force majeure.
- Nous reviendrons sur cet instructif conflit.
- On avait supposé jusqu’ici que M”' Roswell Smith, femme du président de la Société Century. avait eu le mérite d’avertir Morse du vote du Sénat confirmant celui dé la Chambre
- des représentants, et lui accordant les crédits nécessaires pour établir une ligne de son système. M"’ Henriette White, veuve du sénateur d’Indiana, vient, un peu tard, de réclamer pour elle-même cette distinction. On sera disposé à la lui accorder quand on saura que M”’ Smith était la fille de M. Ellsworth, commissaire des patentes, à laquelle M. Figuier a donné le nom de Miss Télégraphe, à cause du zèle qu’elle a montré. Du reste, le billet qu’elle écrivit à Morse est encore conservé.
- Ajoutons qu’au dernier meeting des vieux télégraphistes M"° Smith fut invitée, et que dans les discours on fit plus d’une allusion au noble rôle que cette digne femme avait joué. L’honorable James P. Reid, qui est certainement une autorité pour toutes les matières ayant trait à l’histoire de la télégraphie, n’hésite pas à faire honneur de cette bienfaisante et intelligente intervention à Miss Ellsworth.
- Le Times annonce la découverte d’un télégraphe imprimeur d’un nouveau système, dû à un diplomate attaché à la légation britannique à Saint-Pétersbourg, et qui pourrait produire une révolution dans la presse périodique, si les articulations du grand journal de la Cité sont fondées.
- La transmission peut avoir lieu avec une telle vitesse que l’on imprimerait plus d’un mot et demi par seconde. Un appareil à composer pourrait être établi à chaque bout de ligne, de sorte qu’en composant un journal à Paris on pourrait composer en même temps l’édition de Marseille et de Londres.
- Le Times entre ensuite dans quelques détails techniques relatifs à l’obtention du synchronisme qui semblent assez pratiques ; néanmoins nous préférons nous borner à annoncer le fait, sauf à y revenir dès que nous aurons à notre disposition des détails plus précis.
- Dans le cours de novembre, le Daily News publia le secret de faits excentriques exécutés aux Etats-Unis par une certaine Madame Abbot qui résiste aux efforts exercés par quatre hommes, et finit par soulever une chaise dans laquelle ces quatre hommes se sont placés.
- Le Daily News, comme on le fait trop souvent en pareille circonstance, s’était hâté d’attribuer ce tour de forcé à l’influence de l’électricité ou du magnétisme. M. Oliver Lodge a publié dans le Daily News du 8 novembre une lettre par laquelle il explique que l’électricité et le magnétisme ne peuvent être invoqués pour rendre raison des phénomènes exhibés. On ne peut attribuer ceux-ci qu'à la puissance musculaire de l’athlète féminin, dont les effets sont augmentés par une éducation spéciale, et produisent un certain ébahissement sur les gens ignorants.
- MM. Crookes et Perry ont exprimé une opinion identique. L'Eleclrical Review ajoute que l’électricité et le magnétisme peuvent entrer en scène, mais d’une manière toute différente de celle qu’imagine le Daily News, c’est-à-dire à l’aide dé
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- quelques tours de prestidigitation. 11 est impossible d’exprimer à ce sujet une opinion avant d’avoir assisté aux expériences, mais on peut dire en thèse générale que ces deux forces offrent un champ indéfini aux successeurs de Robert Houdin, de Comte et de Robin, et aussi bien malheureusement à ceux de Cagliostro et du comte de Saint-Germain.
- Le Western Electrician nous apprend que nombre de chemins de fer électriques ont pris des dispositions pour chauffer les trains et que les voyageurs expriment partout leur satisfaction du fonctionnement des appareils employés, tant aux Etats-Unis qu’au Canada. Il n’est pas superflu d’attirer l’attention du conseil municipal de Paris sur cette circonstance, au moment où l’on exécute des expériences sur le chauffage des omnibus.
- En effet, il tombe sous le sens que la solution de ce problème ne sera jamais complète avec les lourdes et encombrantes voitures que deux ou trois chevaux font rouler tant bien que mal sur le pavé de Paris. C’est uniquement à l’électricité qu’il appartiendra de • résoudre la question des transports urbains rapides et confortables. En dehors de ce système, il n’y aura que déception.
- Au commencement de novembre, M. Latimer Clark a cédé le fauteuil de la présidence de la Société des ingénieurs de Londres à son successeur, M. Cooke.
- En même temps, le savant ingénieur a fait cadeau à la Société de sept volumes de lettres et de correspondances relatives à l’invention du télégraphe électrique par sir William Fothergill Cooke et à son association ultérieure avec sir Charles Wheatstone. Ces documents mettent en lumière l’histoire d’une partie importante des annales du progrès moderne qu'on avait tenté d’obscurcir, et qui a donné lieu, il y a bien des années, à des polémiques passionnées.
- Il est établi par des pièces d’une authenticité incontestable que la construction du premier télégraphe est antérieure au 5 avril 1836, époque où Charles Wheatstone se trouvait à Heidelberg et écrivait déjà à sa mère, qui habitait Londres, pour la tenir au courant de ses espérances, des difficultés qu’il rencontrait dans l’exécution de ses desseins, et de son désir de venir à Londres pour terminer ses constructions. C’est l’année suivante, en 1837, que sir Cooke et Wheatstone procédaient à des expériences de transmission des messages, qui avaient lieu entre Eaton square et Camden Town.
- L’année dernière, lorsqu’éclata à Buenos-Ayres la révolution d’août, un ex-rédacteur du Times se trouvait présent à ces événements imprévus. Il envoya à son ancien journal deux télégrammes qui lui coûtèrent la somme de 36000 francs. Non seulement le Times paya la somme avancée pour lui,
- mais encore y joignit des honoraires proportionnés au service qu’on lui avait rendu.
- On sait que l’administration de l’Exposition de Chicago a eu l’héureuse idée de confier à M. Elisha Gray, un des plus célèbres électriciens existants, la mission de dresser le plan de l’organisation d’un congrès électrique international et dans lequel toutes les branches de la science de l’avenir seront sérieusement représentées. Le plan de M. Elisha Gray est vaste, si vaste qu’il ne pourra être réalisé que si tous les intéressés en comprennent bien l’économie et l’importance. Mais c’est un résultat auquel il n’est point impossible de parvenir si tous les organes de l’électricité se mettent à l’œuvre.
- M. Elisha Gray voudrait que toutes les sociétés d’électricité du monde tinssent à Chicago leur session de 1893, dans un local que l’administration mettrait à leur disposition pour toute la durée de l’exposition. Le congrès international serait formé de la réunion des membres de toutes ces associations, et partagé en sections répondant aux différentes spécialités. Ces sections délibéreraient isolément, mais elles auraient en plus des réunions générales dont le nombre et l’époque seraient déterminés suivant les circonstances.
- La haute administration du congrès d’électricité serait organisée par les soins de l'administration auxiliaire de l’exposition, instituée par le' gouvernément des Etats-Unis en même temps que l’exposition elle-même.
- M. Elisha Gray n’avait point naturellement à se préoccuper de la nature des questions qui seraient posées au congrès par les différentes sections pratiques et par la section scientifique. Cependant, il fait remarquer que la question des unités électriques sera nécessairement soulevée. On devra l’examiner au double: point de vue de l’avantage qu’il y aurait à simplifier les unités électriques actuellement en usage, ou à en rendre la nature facilement intelligible, et du danger ou des avantages qui résulteraient de la création d’unités nouvelles.
- Le Western Electrician propose’ d’établir à Chicago une exposition rétrospective dans laquelle on réunirait avec soin toutes les reliques ayant appartenu à Franklin, Page, Morse, Henry et autres électriciens des Etats-Unis. On y joindrait également celles que les nations européennes voudraient bien confier à leurs représentants, et qui rappelleraient les noms de Gilbert, de Nollet, de Muschenbroek, de Volta, de Galvani, d’Ampère, d’Arago, de Faraday, etc., etc., en un mot de tous les hommes illustres dont les noms seront inscrits sur les frises du palais de l’électricité.
- Un journaliste allemand, M. Waldemar Otto, a inventé un appareil destiné à dompter les animaux par l’électricité. Cet appareil consiste essentiellement en un fouet métallique et une plateforme, métallique également, constituant en tout ou partiellement le plancher de la cage* Ce fouet et
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- la plateforme sont réunis aux pôles d’une batterie puissante. Veut-on dompter un animal, on presse un bouton, et à chaque coup de fouet la bête reçoit une forte décharge; il paraît que quelques coups de ce fouet d’un nouveau genre apprivoisent complètement les animaux les plus rétifs. On peut ensuite interrompre lé courant et se servir du fouet comme à l’ordinaire.
- Si l'on considère les terribles accidents dont ont été récemment victimes plusieurs membres de la corporation des dompteurs, on peut présager le succès de cette nouvelle invention.
- On est en train d’organiser dans le sud de la Californie un transport de force et de lumière à l’aide d’un torrent se précipitant du haut d’une montagne dans la passe de San-Anto-nio. La prise de force est à 20 kilomètres de la petite ville de Pomona. C’est la Compagnie électrique de Los Angeles qui a entrepris ce travail, considérable pour un pays encore peu peuplé comme l’est aujourd’hui le sud de la Californie dans le voisinage du désert.
- En effet, il ne s’agit pas de distribuer moins de 800 chevaux électriques depuis San-Bernardino jusqu’à un grand nombre d’agglomérations urbaines réparties sur une distance de plus de 300 kilomètres.
- Cette entreprise offre un intérêt tout particulier, parce que les ingénieurs ont à percer un tunnel fort long dans une montagne, afin d’arriver à utiliser les eaux du torrent qui fournira la force motrice à toute l’exploitation.
- On a déjà parlé plusieurs fois dans ce journal de fers à repasser chauffés par l’électricité. On construit maintenant aussi de petites bouilloires dans lesquelles un fil de platine fait chauffer l’eau nécessaire à la cuisson d’un œuf.
- Cette application est déjà ancienne et la présence du fil de platine, cher et facilement cassable, rend l’appareil assez peu pratique.
- D’après l'Industrial IVorld, de Chicago, on se proposer tait de remplacer en photographie l’emploi du magnésium par celui de l’aluminium. Un mélange d'aluminium en poudre et de chlorate de potasse donnerait un éclair brillant sans production de fumée, comme cela a lieu avec le magnésium.
- Éclairage Électrique
- On nous apprend qu’une compagnie allemande a formé devant la ville de Munich une demande tendant à l’établissement de la lumière électrique. Le capital qu’elle a réuni est de 5210 000 francs, et les dépenses annuelles sont évaluées à 660 000 francs.
- C’est à Newcastle que la lampe Swann, et par conséquent la lampe à incandescence, a pris naissance. On trouve dans cette grande et industrieuse cité nombre d’établissements qui font usage de l’éclairage électrique d’une façon continue depuis plus de dix ans, sans aucune interruption. On vient d’y installer, dans la salle de réunion construite en 1776, à une époque où l’on ne connaissait que l’huile et la chandelle ou la bougie, un magnifique éclairage électrique. Ce sont les circonstances qui ont engagé le Newcastle Daily Leader à faire une enquête sur l’opinion des abonnés des compagnies d’éclairage et sur celle des industriels qui produisent la lumière.
- Si l’on ne considère que le prix brut de la lumière, il est incontestable que l’électricité revient plus cher que le gaz, dans une ville où le mètre cube ne valait que 10 centimes. Tous les habitants de Newcastle réconnaissent ce fait, mais d’un côté chacun déclare qu’il a trouvé dans l’emploi de l’incandescence des avantages tels qu’il ne voudrait jamais revenir au gaz.
- Dans certains cas, l’avantage de la lumière électrique peut se chiffrer par des économies réelles. Ainsi le bibliothécaire de Newcastle a raconté au correspondant du journal cité que depuis l’éclairage électrique il économise de 1500 à 2000 francs sur les frais de reliure de ses livres et 40 0/0 sur la prime d’assurance.
- A Paris, ces derniers avantages ne toucheraient en aucune façon l’administration de la Bibliothèque nationale. En effet, elle persiste obstinément à fermer ses portes à quatre heures, afin de ne pas avoir besoin de l’éclairer, et quand il fait par hasard d’épais brouillards, les lecteurs sont priés de s’en aller.
- On a inauguré récemment une usine électrique à Nîmes; l'installation, qui comporte 6000 lampes, a été faite par la Compagnie Ferranti.
- Un ingénieur-électricien d’Angleterre a proposé à une petite ville de ce pays, nommée Les Mumbles, d’établir à forfait l’éclairage électrique et de l’entretenir gratuitement pendant toute une année, afin de fournir la preuve matérielle de la bonté de l’installation et de former le personnel chargé de l’exploitation.
- L’Union des arts décoratifs avait ouvert un concours ayant pour objet la composition d’un appareil décoratif pour l’éclairage par l’électricité.
- Le jury chargé de juger les projets a déclaré que les concurrents ne s’étaient pas conformés aux conditions du programme et a décidé de proroger le concours à une date ultérieure.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Électrique
- A.
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII'ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 19 DÉCEMBRE 1891
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- SOMMAIRE. — Etudes expérimentales sur l’arc à courants alternatifs; A. Blondel. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Cloche-signal électrique installée dans le port de Ravenne par M. l’abbé Ravaglia; Cornêlie Fabri. — Chronique et revue de la presse industrielle : Relations entre le pouvoir éclairant des lampes à incandescence, l’intensité du courant, le voltage et l’énergie absorbée, par MM. Ferguson et Center. — Lampe de la Compagnie de l'industrie électrique, de Genève. — Lampes à incandescence sans fils de platine de M. F. Walter. — Chemin de fer souterrain à traction électrique de Berlin. — Commutateurs Hinde. — Compteur Hoockham. — Nouvelle boussole de sir William Thomson. — Thermostat de précision Benko. — Les électromoteurs à champ magnétique rotatoire, par M. De Bast. —• Revue des travaux récents en électricité : Sur le pouvoir émissif des fils minces, par MM. E. Ayrton et H. Kilgour. — Sur la forme des ondulations électriques, par M. V. Bjerknes, de Christiana. — La perte d’énergie due aux renversements du magnétisme dans le noyau d’un transformateur. — Faits divers.
- ÉTUDES EXPÉRIMENTALES
- SUR
- L'ARC A COURANTS ALTERNATIFS
- Malgré la complexité des questions qu’il soulève, l’arc continu est un phénomène simple en comparaison de l’arc alterné; car, étant donnés un diamètre, un écart et une intensité à réaliser, le premier sera toujours le même, quelle que soit la source d’électricité qui servira à le produire (et, par suite, la tension aux bornes sera parfaitement déterminée), tandis que le second pourra se modifier, comme on le verra, dans une certaine mesure, suivant la constitution du circuit et de la source qui l’alimente.
- Il n’y a donc plus à chercher une loi générale entre les quatre variables que je viens d’énumérer, et chaque alternateur doit être l’objet d’une monographie spéciale au point de vue de la production de lumière par l’arc.
- Malgré quelques travaux de détail que je rappellerai en leur lieu, l’analyse de ces phénomènes n’a pas encore été réalisée d’une façon systématique. Les recherches les plus intéressantes doivent, me semble-t-il, porter en particulier surlesfjues-tions suivantes, — les trois premières d’aspect théorique et les deux dernières d’apparence plus
- pratique, bien qu’en réalité toutes soient plus ou moins connexes :
- i° Comment se produisent l'extinction et le rallumage de Tare à chaque alternance?
- 20 Quelles sont les lois périodiques du courant et de la tension aux bornes de l’arc?
- 30 Comment peuvent s’interpréter les phénomènes observés au point de vue de la nature de l’arc?
- 4° Comment varient, pour tel ou tel alternateur, la tension, l’intensité et la puissance efficaces en fonction du diamètre et de l’écart?
- 50 Quels sont les rendements photométriques en fonction des éléments précédents et de la fréquence et quelle est l’influence de la qualité des crayons?
- Le programme que je viens d’esquisser est extrêmement vaste ; je n’ai donc pas ici la prétention de résoudre ces divers problèmes, mais seulement de fournir quelques documents expérimentaux, malheureusement très incomplets à mon gré, et qui, pour aujourd’hui, se rapporteront uniquement à la première question.
- Pour pouvoir étudier l’influence des diverses conditions de production d’un arc alterné, il est nécessaire de conserver une seule lampe dans le circuit d’un alternateur. On s’écarte ainsi notablement des conditions ordinaires de la pratique industrielle (du reste, cette étude n’a été entreprise
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- qu’en vue d’une application spéciale d’éclairage monophote); mais les résultats obtenus peuvent aisément être généralisés en vue de l’éclairage par arcs multiples.
- ÉTUDE OPTIQUE
- Recherches antérieures. — On peut distinguer facilement à l’œil les diverses apparences de l’arc alterné par la méthode bien connue du miroir tournant (*) qui a permis de constater, il y a longtemps déjà, que l’arc présente une apparence discontinue due à des extinctions produites deux fois par période ((i) 2).
- On peut également étudier le phénomène par la méthode stroboscopique, suivant l’ingénieux procédé indiqué par M. Joubert en 1881 (3), et qui consiste à caler sur l’arbre de la machine un grand disque formant écran opaque et percé seulement d’une fente radiale; en déplaçant l’œil derrière le disque tout autour de l’axe de rotation, on voit successivement l’arc en ses différentes phases; l’auteur de cette méthode n’en a malheureusement pas fait connaître les résultats.
- Bien qu’en général l’œil soit un excellent instrument d’observation, il est très désirable dans ce genre d’étude d’obtenir par la photographie des documents plus précis et plus durables. On pourrait, par le procédé de M. Joubert légèrement modifié, obtenir des clichés successifs de l’arc en des points de la période aussi rapprochés qu’on le désire.
- 11 faudrait seulement, pour pouvoir laisser l’objectif fixe ainsi que la lampe à arc, décaler à volonté le disque, par rapport à l’arbre. Ce résultat pourrait être facilement obtenu en marche à l’aide de dispositifs assez simples.
- Mais ceux-ci ne se prêtent pas à l’étude des
- (i) Voir en particulier l’étude de MM. Jamin et Roger. C. R., t LXVI, p. 37 (1868).
- (>) C’est par ces interruptions que l’on a depuis longtemps expliqué le ronflement caractéristique produit par l’arc alterné et dont la hauteur correspond à un nombre de vibrations égal au nombre d’alternances de la dynamo. Mais la cause même de cette production du son est encore obscure; on peut en effet l’attribuer soit aux déplacements purement mécaniques de l’air refoulé par le courant de carbone au 'moment où celui-ci se produit, soit aux dilatations produites par les élévations périodiques de température pendant le passage de l’arc. Il est d’ailleurs probable que les deux causes concourent à la production du phénomène.
- Journal de Physique, 1881.
- perturbations instantanées. On pourrait, il est vrai, en les modifiant convenablement, réaliser un véritable système chrono-photographique analogue à ceux qui, entre les mains de M. Marey, du général Sébert, etc., ont donné les beaux résultats que l’on connaît. Mais on rencontrerait alors une difficulté spéciale provenant de la petitesse de l’objet'à photographier et de sa haute température, qui ne permet pas d’en rapprocher l’objectif autant qu’on le voudrait.
- D’ailleurs les épreuves ainsi obtenues, même fort nombreuses par seconde, ne formeraient que des séries très discontinues relativement à un phénomène aussi rapide.
- A beaucoup d’égards, il est plus avantageux d’avoir une image continue, telle que la donne le miroir tournant et de la reproduire photographiquement.
- M. Nichols a récemment présenté à l’Institut américain des Ingénieurs électriciens, à tilre d’essai, des épreuves très intéressantes exécutées à ce point de vue par M. Mac Mynn (^j mais ce ne sont pas, comme il l’a cru, les premières de ce genre; déjà en France, en 18S2, M. Street (2) avait publié une photographie mettant en évidence, d’une façon analogue, les périodes d’extinction et d’allumage d’une bougie Jablochkoff. Le procédé consistait à projeter l’image réelle de la bougie produite par une lentille sur un disque entraîné par l’arbre et recouvert d’un papier au chlorure d’argent. 11 fallait faire l’obscurité dans la salle où l’on opérait. Ces expériences trop sommaires n’ont pas été poursuivies; le dispositif était imparfait à bien des égards et ne permettait pas l’emploi de poses rapides.
- Méthode suivie. — L'appareil que j'ai employé (fig. 1) est à l’abri de ces inconvénients, tout en restant basé sur les mêmes principes. A l’extr.émité de l’arbre de la dynamo servant à alimenter l’arc à étudier est fixé un tambour cylindrique en bois T, de 0,20 cm.de diamètre,ayant même axe de rotation que la machine et autour duquel on a bâti une sorte de chambre noire F H CD EG parfaitement étanche. Celle-ci porte à son extrémité, sur une planchette à coulisse G E, un obturateur K et un objectif O disposé de façon à donner sur le tambour (ou plutôt sur un plan vertical tangent au tambour) une image réelle et agrandie de l’arc
- (*) La Lumière Eleclrique, t. XLI, p. 81. («) Ibid., t. XXXVI, p. 186.
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- électrique A. Sur le cylindre; dont le diamètre était de 20 cm., et qui d'ailleurs peut être choisi plus ou moinsconsidérable suivant l’échelle qu’on veut réaliser, on fixe solidement une feuille de préparation sensible au gélatino-bromure d’argent (pellicule ou papier) exactement appliquée sur la surface courbe. Cette opération s’effectue très facilement en plein jour en adaptant à la caisse FHCD, en guise de couvercle, un sac en toile noire absolument opaque, muni deTdeux grandes manches dans lesquelles on introduit les bras; on, fixe la pellicule sur des pointes enfoncées à
- poste fixe dans le cylindre, et les trous ainsi produits dans le cliché servent de repère commun à toutes les épreuves.
- Quand la pellicule est en place, maintenue par des punaises ou par un procédé quelconque, on met la dynamo en mouvement. La feuille est alors entraînée avec la même vitesse angulaire que l’armature, et si l’on débouche l'objectif, elle s’impressionne en chaque point d’après l’image reçue dans la position correspondante du tambour. Après le temps de pose voulu on referme l’objectif, on arrête la machine (*) et on enlève la pelli-
- Fig. 1. — Plan de l’appareil pour la photographie de l’arc.
- cule impressionnée pour la remplacer par une autre.
- On voit, par ce qui précède, que la solidarisa-tion de la couche sensible avec la dynamo, présente trois avantages importants :
- 1° Suppression de tout organe spécial pour donner ^mouvement rapide au cliché;
- Fig. 2 et 3. — Orientation de la fente par rapport à l’arc.
- 2° Possibilité d’obtenir des épreuves ayant toutes même échelle et exactement répérées par rapport aux positions de l’armature;
- 3° Emploi de temps de pose variés, puisque les apparences successives de l’arc alterné se reproduisent suivant des séries semblables à chaque tour du tambour; le mode d’inscription constitue donc une véritable méthode stroboscopique continue.
- 11 va sans dire que les résultats obtenus ainsi n’auraient guère de valeur si l’on admettait sur le tambour l’image complète, car les impressions en deux points voisins empiéteraient l’une sur l’autre. J’ai donc placé sur le trajet des rayons lumineux un écran vertical e aussi rapproché que possible de la surface cylindrique et percé à la hauteur de l’axe de rotation d’une fente horizontale de un millimètre seulement de hauteur. La feuille sensible se trouve alors éclairée pour ainsi dire suivant une génératrice du cylindre et les changements d’éclat de cette portion d’image peuvent être obtenus avec une grande précision en fonction du temps. C’est ainsi que, sur les épreuves “reproduites plus loin, la phase peut être déterminée avec une précision de 1/160 environ, la longueur correspondant à une période étant de 158 millimètres.
- Ceci posé, o.n peut obtenir à l’aide de ce dispositif deux sortes de documents photographiques analogues aux épreuves de M. Mac Mynn, mais présentant l’amplitude, l’uniformité et la précision nécessaires à une étude de ce genre.
- i° On peut isoler à l’aide de la fente une mince bande horizontale a b (fig. 2) au milieu de l’image fournie directement par l’objectif et sur laquelle
- (i) Cette manœuvre pourrait être évitée à l’aide d’un embrayage approprié.
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- l’axe des crayons reste vertical. Ceci nécessite que l’image soit agrandie (dans mon appareil, elle était le triple de la vraie grandeur) et que l'écart des crayons soit suffisant. On obtient de cette façon une épreuve qui, développée, présente l'aspect de la figure 6. Cette photographie, ainsi que toutes les suivantes, est un phototype négatif obtenu sur papier Lamy et sur lequel les parties impressionnées se détachent en noir sur fond blanc. On aurait, pu en tirer un phototype positif; mais la première forme m’a paru préférable, parce qu’elle,permet de tracer les lignes de repère au crayon ou à l’encre, et surtout parce qu’elle évite
- mieux de confondre les résultats ainsi obtenus .avec des photographies ordinaires; il faut bien, en effet, se rappeler que ces épreuves constituent de véritables graphiques dans lesquels les temps sont portés en ordonnées dans le sens indiqué par une flèche et les largeurs médianes de l’arc (en grandeur et position) en abscisses.
- 2° On peut, à l’aide d’un artifice optique, renverser l’image réelle de façon que Taxe des crayons se projette horizontalement sur l’écran e (fig. 4); la bande isolée par la fente correspondra alors à une section verticale a" b" (fig. 3) des crayons et de l’arc.
- Fig. 4. — Dispositif pour le renversement de l’image.
- Les épreuves négatives présentent alors l’aspect de la figure 5, nos 22 et 23, et doivent être également considérées comme des graphiques déterminant à chaque instant la longueur de l’arc et son éclat ainsi que celui des crayons. ,
- Le renversement de l’image a été obtenu très aisément au moyen dé deux miroirs M et M' (fig. 4), inclinés tous deux à 450 sur l’horizon, et dont les lignes horizontales sont les unes paral: lèles et les autres perpendiculaires à l’axe optique. L’arc, placé en A B en avant et sur le côté de l’objectif, donne, dans le premier miroir, une image horizontale ab; celle-ci est ramenée par le miroir M' dans le plan horizontal passant par l’àxe optique auquel elle doit être perpendiculaire : c’ëst cette dernière image a! b' qüe l'on projette en a" b" sur l’écran C.
- En déplaçant horizontalement la planchette porte-objectif, on déplace à volonté l’image sur la
- fente et l’on peut ainsi inscrire plusieurs expériences sur une même feuille. On pourrait même inscrire simultanément pour un même arc les deux sortes de graphiques (i° et 20); mais cela est un peu malaisé à réaliser avec un seul, objectif, car il faut alors trois miroirs, et j’ai reculé devant cette complication, qui offre d’ailleurs peu d’avantages.
- Dans toutes ces expériences, on vérifie que la position de l’arc reste bien celle que l’on a choisie pour que l’image se projette convenablement sur la fente, en examinant uneprojection symétrique faite sur un écran placé dans la salle, et sur lequel la fente est représentée par une ligne de repère.
- 11 n’est pas nécessaire dé faire l’obscurité dans la salle où l’on opère et il suffit de placer derrière la lampe un écran sombre pour éviter des impressions parasites provenant de fenêtres ou au-
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- très objets vivement éclairés; il est plus difficile I provenant de la tige du régulateur; malgré , les de supprimer complètement les réverbérations I précautions^ prises à cet égard, j’ai eu quelques
- Fig. 5. — Epreuves à section verticale.
- épreuves voilées; c’est à la même cause, concurremment avec les irrégularités de largeur delà
- Fig. 6. —Arcs alternatifs très intenses. (42, 38.2 et 20 amp.)
- fente qu’il faut attribuer les stries longitudinales qu’on remarque sur la plupart des épreuves.
- Remarques sur l’emploi de la photographie dans ces expériences. — Les résultats obtenus ne doivent -pas être acceptés sans discernement : il faut, en
- effet, se rappeler que l’effet photogénique ne correspond nullement à l’impression visuelle et que l’intensité de la coloration du cliché n’est pas proportionnelle à l’éclat de la source lumineuse.
- D’abord, comme l’ont déjà fait remarquer bien des observateurs, la valeur actinique de l'arc proprement dit est bien supérieure à celle des crayons, bien que l’effet lumineux soit inférieur.
- On ne peut donc pas, sur la photographie, faire de comparaison utile entre l’éclat de l’arc et
- Fig. 7
- celui des crayons; on pourrait, il est vrai, les rendre plus comparables en absorbant les rayons ultra-violets par une cuve d’alun ; mais il serait alors impossible d’étudier l’arc indépendamment de la flamme de combustion qui l'enveloppe et qui constitue un phénomène parasite peu intéressant : c’est grâce seulement à la différence énorme de pouvoir actinique entre la flamme et l’arc qu’on peut obtenir la photographie de celui-ci seul, avant que l’impression de celle-là vienne masquer le phénomène. Si donc on absorbait les rayons chimiques, la méthode photographique perdrait sa base elle-même (1). (*)
- (*) Le seul moyen de comparer les éclats des diverses régions est de recourir à l’observation directe par l’œil. On peut obtenir facilement ce résultat avec le dispositif de la figure 4. en remplaçant le tambour T par un miroir et en adaptant à la caisse en guise de couvercle un écran trans- ‘ lucide sur lequel on projette-d’image. On peut encore se
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- L’intensité de la teinte noire du cliché n’est pas proportionnelle à l’énergie actinique totale (produit de l’intensité par le temps d’exposition) qui l’a produite. Il y a d’abord un certain minimum nécessaire pour la production de la plus faible teinte apparente, puis la coloration du cliché croît avec l'énergie d’une façon irrégulière et enfin décroît suivant une loi représentée schématiquement par la courbe de la figure 7 où l’on.a porté en abscisses
- 4 (instantané) fi (posa 15 secondes.)
- Fig. 8. — Influence du temps de pose.
- les énergies totales ou illuminations et en ordonnées les opacités de coloration obtenues. 11 en résulte les conséquences suivantes : i° On ne peut pas dire qu’une portion d’image a reçu un éclat deux ou trois fois plus fort qu’une autre (* *); pour
- servir de l’obturateur K pour éluder les phénomènes instantanés, grâce à lr persistance des in pressions rétiniennes. La méthode plus simple de M. Joubert est préférable pour donner la vue de l’a c ert er; mais elle ne permet pas l’étude des effets non périodiques.
- - (*) A-moins.d’avoir établi une échelle de teintes en vue de cette comparaison.
- pouvoir même apprécier que l'un a été Supérieur à! l’autre, il faut faire travailler la pellicule au-dessous et à gauchedu pointé, car pour les énergies supérieures à oe se produit la décroissance d’impression bien connue sous lenom de solarisation (J). 20 Pour pouvoir affirmer que la lumière n’a pas paru en un certain point de l’image, il faut être sûr que le temps de pose en ce point a été suffisant pour mettre en jeu l’énergie minima om. Le
- Fig. 9. — Epreuves incomplètes (n"‘ 6 et 7).
- nombre de phots (z) correspondant à celle-ci, dépend de la préparation sensible, du bain révélateur et de la durée du développement ; on voit
- (h MM. Brille etFéryont donné récemment quelques intéressants exemples de solarisatio.. par l’arc électrique et d’élargissement des images (La Lumière Electrique 14 juin, 1890.) On constate des effets de ce genre sur la figuré 13.
- (*) Le phot est l’unité d’énergie lumineuse ou d’illumination adoptée par le dernier congrès photographique: de Bruxelles, et correspondant à l’action de 1 bougie décimale à t"',oo pendant une seconde.
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- donc combien il faut être prudent pour tirer des conclusions de la comparaison des épreuves quand elles n’ont pas été effectuées dans des conditions identiques : la figure 8 (nos 4 et 5), qui représente deux vues d’un même arc effectuées avec des poses différentes sur une même feuille, en donne une preuve évidente : la vue posée semble produitepar une source plus intense et moins longtemps éteinte que la vue instantanée. Les conclu-
- Fig. 10. —Très petits arcs (4 à 6 ampères.)
- sions que nous tirerons des expériences ne devront avoir un caractère quantitatif que pour des vues obtenues avec même pose et même développement.
- Durée de l’exposition. — Les essais effectués peuvent se classer en deux catégories suivant que la pose a été prolongée ou instantanée. Dans le premier cas, on débouchait l’objectif pendant 15 secondes environ; le temps réel d'impression en chaque point du tambour, de 628 mm. de cir-
- conférence, était seulement de i5*/628 = os,024.
- Dans le second cas, il faut et il suffit que châf-que point de la pellicule passe seulement une fois derrière la fente. Ce résultat a été obtenu à l’aide d’un obturateur Londe-Dessoudeix, dont la durée d’ouverture a été rendue égale à un tour du tambour, c’est-à-dire, pour la machine employée, os,o77. Ce réglage n’a pu se faire que par tâtonnement, les obturateurs ne travaillant à pleine ouver-
- 1& 14 13
- Fig. 11. — Arcs moyens (10 à 13 ampères.)
- ture que pendant une fraction de la durée totale de celle-ci; or le temps de pose en chaque point ne
- dépasse pas ici la valeur = os,00012, et par
- suite, malgré le grand éclat de l’image, l’énergie actinique n’tst supérieure à l’énergie minima que pour une ouverture presque totale et dont l’expé.ience seule peut fixer les limites. Les éprtuvts nos b et 7 (fig. 9){obtenues avant que
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- le réglage eût été fait, montrent bien comment l'action lumineuse est insuffisante à partir d’une certaine valeur de l'ouverture.
- Résultats expérimentaux. — On a fait plusieurs séries d’expériences avec des crayons durs de 3, 5, 10 et 15 millimètres, avec ou sans mèche, placés sur un régulateur Serrin. Le courant, qui a varié de 5 à 60 ampères efficaces, était tourni par une
- 18 17 lti
- Fig. 13. — Effets de la selt-induction. (L= 0,0078, 0,0033 et 0,0119 quadrant).
- petite dynamo Siemens-Labour, spécialement construite pour un seul foyer et sur laquelle je donnerai plus tard quelques explications. L’armature comprenait deux circuits distincts, capables de fournir chacun 1000 watts sous la tension normale de 43 volts et qu’on pouvait coupler à volonté en tension ou en quantité. Chaque circuit avait une résistance de 0,41 ohm et une self-induction de oŸ,oo66. Le courant excitateur pouvait être gradué à l’aide d’un rhéostat. Pour chaque expérience, et pendant qu’un aide' débouchait
- l’objectif durant le temps voulu, je notais le voltage aux bornes de la lampe donné par un voltmètre de Cardew, l'intensité par un électrodynamomètre Siemens et les watts mesurés par un wattmètre Zipernowsky; l’écart était lu en millimètres sur la projection auxiliaire mentionnée plus haut, ou apprécié directement.
- Parmi les nombreuses épreuves obtenues et représentant un total d’environ 120 expériences, j’ai choisi celles qui m’ont paru les plus intéressantes pour les faire reproduire, en les réduisant au 1/3 de leur grandeur d’exécution, de sorte qu’en définitive l’arc se trouve représenté en vraie grandeur; chaque expérience est désignée par son numéro d’ordre indiqué à la fois sur lès figures et dans le tableau placé à la fin de cet article. L’axe des temps est vertical ou horizontal: suivant l'o-
- Fig. 13.— Arcs le diverses i.ile ishés. y., 2.6,3 et 15,2 impures (crayons de 10 millimètres):
- rientation de la fente; sur toutes les épreuves, on a tracé, soit à la main, soit par inscription lumineuse, les lignes de temps indiquant les commencements de chaque alternance. Les données correspondant aux épreuves ci-jointes (fig. 5, 6, 8, 9, 10, 11. 12), sont résumées dans le tableau.
- Je vais passer rapidement en revue, les diverses remarques et conclusions auxquelles donnent lieu les résultats obtenus; pour simplifier lé langage, j’appellerai allumage et extinction le temps pendant lequel l’arc est établi ou rompu.
- i° Durées relatives des extinctions et des allumages. — Celles-ci se mesurent aisément sur tous les phototypes; leur rapport est très variable de l’un à l’autre; l’extinction peut être presque aussi longue que l’allumage (ir.9, fig. 9) ou au contraire tendre vers zéro (n° 13, fig. 10). On remarque immédiatement que le rapport dépend de l’intensité efficace et de l’écart; car c’est seulement dans les arcs longs et peu intenses qu’on peut réaliser de grandes extinctions. Mais l’intensité est une fonction indéterminée de l’écart et dépendant
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- d’autres facteurs : la force électromotrice induite dans l’alternateur, la self-induction et la résistance du circuit; la résistance était négligeable à côté de la self-induction dans toutes les expériences; c’est là du reste un cas fréquent en pratique. Les éléments dont il y avait lieu d’étudier l’influence étaient donc seulement l’écart e, l’intensité I, la self-induction L et la force électromotrice E, reliés par la fonction ihconnue f(e, 1, E, L) = o, de sorte que l’on ne peut jamais en faire varier moins dé deux à la fois. Poür étudier l’influence de la self-induction, on a fait varier E et L en maintenant e et 1 constants ; on voit ainsi (nos 16,17,18, fig. 12) que la self-induction diminue les extinctions et donne des arcs moins larges qu’un circuit de faible inductivité.
- De même, en maintenant constants e et L (nos 1, 2,6, et ! 1, fig. 13), on voit que les allumagescrois-sent én longueur avec l’intensité. Enfin, pour 1 et L çonstants!(nos 9, n, fig. 10), les extinctions croissent avec l’écart. Toutes ces constatations s'expliquent par l'étude des courbes périodiques.
- 20 Variations de la largeur de l’arc. — Les taches noires présentent toutes une forme oblonguè plus ou moins renflée vers le bas et indiquant que Tare, après s’être allumé sur une section minima, s’élargit progressivement puis s’éteint d'une façon assez brusque. La self-induction semble donner des formes moins renflees, en même temps qu’elles sont plus allongées (comparer, par exemple, les numéros 13 et 15, fig. 11, obtenus tous deux avec des intensités sensiblement égales 10^,5, mais avec des self-inductions de o?,oi 19 et de 0^,0033).
- Quant à la largeur initiale de l’arc, elle semble dans chaque cas à peu près égale à celle des petites facettes planes ou concaves, qui. terminent les pointes des crayons-; l’arc s’établit donc simultanément sur toute leur surface, puis déborde autour des pointes cômmé on le voit sur les photographies ordinaires de l’arc (fig. 13). Ces dernières montrent que pour des crayons de diamètres donnés, la largeur des petits cratères augmente en même temps que l’intensité efficace du courant (J) : corrélativement, on constate l’augmentation de la largeur initiale de l’arc, ainsi que cela ressort surabondamment de la comparaison des diverses expériences.
- (,') Comparer le résultat des mesures effectuées sur l’arc continu : Andrews (J. of. Tel. F.ng. 9, p. 201, 1880), a trouvé que la surface du cratère est sénsiblemént proportionnelle à l'intensité du courant.
- Sur certaines photographies(n°q, fig, 18), on remarque que les taches noires subissent des oscillations alternatives et régulières que l’on pourrait attribuer à l’action du magnétisme terrestre; mais la majorité des expériences ayant fourni des taches parfaitement régulières dans les mêmes conditions d’orientation, cette explication n’est pas admissible, et les déviations doivent être considérées comme des oscillations spontanées de l'arc analogues à celles beaucoup plus fortes que nous constaterons plus loin. >
- 3° Déplacement des taches d’allumage. — La position des taches, par rapport aux commencements d’alternances (indiquées par les lignes noires) est très variable; un très grand nombre d’entre elles présentent un retard suffisant pour empiéter sur l’alternance suivante. Quand on cherche à étudier ce décalage, on est fort embarrassé pour le définir, car les taches d’allumage ont des formes et des longueurs très variables, et l’on voit, en considérant certaines épreuves telles que les numéros 9, 11, 13, 14, que la tache en se rétrécissant présente une diminution aussi bien du côté de l’allumage que de l’extinction. Én d’autres termes* toutes les conditions restant égales, sauf l’écart et l’intensité, la position de l’extinction se déplace en même temps que celle dé' 1 allumage. La seule façon à peu près admissible d’étudier le retard serait de le mesurer chaque fois pour le milieu de la tache, à partir du milieu de l'alternance; c’est ce qui a été fait pour déterminer les chiffres inscrits dans l’avant-dernière colonne du tableau. Mais c’est là une définition tout à fait arbitraire et sur laquelle il me semble impossible de baser une étude quantitative; celle-ci ne peut être faite que sur les courbes périodiques. On peut seulement mettre qualitativement en évidence l'influence de la self-induction et de l’intensité.
- Dans le premier cas, il suffit de comparer quelques expériences effectuées avec une intensité sensiblement constante, mais des self-inductions variables, pour voir très nettement (nos 13, 15, 16, 17, 18), que la self-induction fait retarder toute la tache d’allumage.
- Dans le second cas, on compare des expériences effectuées avec diverses intensités sur des circuits de même composition, nos 1, 2, (fig. 6), et l’on voit que le retard augmente avec l'intensité; ce résultat, très analogue à ceux que l’on connaît pour le cas d’un circuit composé uniquement de résistance et de self-induction, n’a rien qui doive
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- surprendre. Enfin, on peut constater que lorsque l'intensité diminue par suite de l’augmentation de l’écart, le point milieu de l’allumage ne se
- déplace pas sensiblement, ainsi qu’on le voit sur la figure n> nos 14 et 15 et sur la figure 10, nos9etio.
- TABLEAU I
- Numéro de l*expéricnce Nature des cruyona Diamètre on millimètres Ecart moyen en millim. Force électromo- trlce lnduito Self-induction du circuit Intensité efficace I Tension efficace E Puissance apparente E X 1 * Puissance vraie W Itendomont W EX I Déplacement du milieu dos taches d’allumago
- 68,5 ampères volts watts Watts
- I Av. mèche •5 7 0,0053 20 5' 1020 860 0,84 0.14
- 2 — '5 7 . «7,7 0,0033 38,2 5=; à 60 2101 à 2292 1849 0,88 a 0,81 0, i6
- 3 (*> — '5 7 «7,7 0,0053 42 63 2646 1720 0,65 0,11
- » 0 — '5 7 87,7 0,0033 47 50 2350 860 o,73
- 4 * 10 12 74,9 0,0033 20,5 50 1025 0,84
- 6 (3) sans mèch I=ï 4 97,4 0,0033 3' 48 1478
- 7 — 15 5 97,4 0,0033 30
- 8 av. mèche 3 2 63 0,0195 5,9
- 9 — 3 4 63 0,01.15 4,2 O, IO
- 10 — 3 2 60 0,0115 5 0,06
- 11 — 3 I 60 0.0115 5.5 0,05 ,
- 13 (7) — 3 0.5 42 0 0115 5,4 546 0,05
- •3 — 5 7 68,5 o,oj19 10,5 52 0,14
- '4 — 5 '3 68,5 0,0033 13,3 57 758 0,10
- >5 (4) — 5 6 58,8 0,0033 '0,5 47 493 °, °9
- 16 — 10 3 55,6 0,0078 10,5 37 388 322 0,83 0,06
- • *7 — 10 3 55,6 0,0033 '2,4 58 47i 408 0,86 0,04
- 18 ' ~ • 10 2,5 S9.I 0,0119 '2,4 4' 508 408 0,80 O, 22
- . 19X'6) ‘ • 10 3 «7,7 0,0119 '2,4 57 . 507 537 0,76 ' 0,09
- 20 — 10 7 74,9 0,0033 '9 5' 96 9 752 °,77 0,06
- 21 («) — 10 3 52,4 0,0033 " >5 44 506 387 0,76 0,19
- 22 • '5 8 58,8 0,0033 '4,8 45 666 0,14
- 23 “ 10 2 49,2 0,0033 '5,5 35 542,5 365 0,67 0,14
- C1) Effet produit par un champ magnétique; un des crayons a empiété un peu sur la fente. |2) Même arc qu< le précédent, mesures prises immédiatement après avoir enlevé l'aimant t3) Stries dues à un phénomène qui sera expliqué plus loin. (*) Un des crayons a empiété sur la fente, t11) L’arc s’éteint immédiatement après la pose. (6) Un des crayons a empiété sur la fente. (7) Les deux crayons sont presque au collage ; l’un d’eux a empiété.
- (A suivre.)
- A. Blondel.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (»)
- Nous avons fréquemment insistésur la nécessité d’abriter le plus complètement possible le collecteur des dynamos employées au service des mines grisouteuses, dans lesquelles il faut éviter absolument les étincelles. MM. Davis et Stokes viennent de proposer plusieurs solutions très élégantes de ce problème.
- Le principe de ces solutions consiste essentiellement à renverser la position habituelle des balais, en les disposant non pas à l’extérieur, mais à
- l’intérieur du collecteur, et en les y enfermant complètement.
- C’est ainsi que l’on voit sur les figures 1 et 2 les barreaux A du collecteur, serrés et maintenus par les cerclages V entre les disques C et E, renfermer complètement les balais GG, fixés autour de l’arbre M sur un manchon K formant garniture presque étanche en h. Le circuit extérieur aboutit aux balais par les trous L N, et le porte-balais K est pourvu à l’extérieur de deux bras O O, qui permettent de régler le calage des balais au moyen de coulisses N N.
- Des fenêtres F permettent de voir les balais, mais on ne peut les retirer qu’aprés avoir arrêté la dynamo, enlevé les attaches B et dévissé E de D. On n’a plus alors qu’à les ramener sur le prolongement de l’arbre M par les bras O dégagés de N.
- (*) La Lumière Electrique du 14 novembre 1891, p. 305. ,
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- Dans là variante représentée en figures 3 et 4, les barreaux A du collecteur sont fixés par des boulons isolés B entre un plateau C, calé sur l’axe M, et l’anneau D, et ils sont douvelés de manière que le serrage de cet anneau suivant le jeu X rapproche et serre ces barreaux les uns sur les autres..
- j Les balais J sont portés, par des àtfes J', mobiles idans un plateau E', qui peut glisser sur un manr' ichon K, et dont la circonférence forme un joint' presque étanche en E. L’anneau E sert en même; temps, par ses créneaux, de prisonnier aux boulons B, qu’il empêche de se desserrer par leurs
- M
- 1
- 1
- Fig. 1 à 4. — Davis et Stokes (1890). Collecteurs fermés.
- vibrations; et son filetage est tel que la rotation de la dynamo tend à le serrer sur D. Le plateau porte-balais E'est pourvu de manettes Y Y permettant d’en faire varier le calage, tandis que les rèssorts des manivelles Z permettent d’en régler lé serrage. Des fenêtres F permettent, comme précédemment, de voir les balais pendant la marché.'
- Le dispositif récemment proposé par M. Des-
- rosiers et représenté par les figures 5 et 6 a pour objet de permettre un décalage très étendu des balais sans y provoquer d’étincelles.
- Dans le type représenté par la figure 5, et qui représente l’application du pare-étincelles à uné dynamo bipolaire, chacune des sections D de l’armature est reliée au barreau correspondant C du collecteur non pas directement, mais par Un fil H enroulé, avant d’aboutir'en C, sür un anneau lai
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- mellaire P, mobile dans un second anneau A, entraîné, comme P, par l’arbre au moyen d’un plateau F, fileté en M,de manière à pouvoir avancer plus ou moins A sur P et fermer plus ou moins le circuit magnétique de A sur P. C'est l’auto-induction de ce système qui, s’opposant à l’accroissement du courant en H D par sa mise ën court circuit lors du passage des balais d’une barre à
- Fig. 5 et 6. — Desroziers (1890). Pare-étincelles.
- l’autre du conducteur, évite la formation des étincelles; mais, comme cette auto-induction doit être d’autant plus forte que le décalage des balais est plus prononcé, il faut que le porte-balais soit rendu solidaire de M, de manière que A avance sur P, en fonction du décalage, dans une propor-\ion indiquée par la pratique. En outre, des résistances R, enroulées dans le même sens que les enroulements P où en sens contraire, absorbent
- uné grande partie de l’énergie des courants au moment de la mise en court circuit et contribuent ainsi à diminuer encore les chances d’étincelles.
- . Dans la variante représentée par la figure 7, le fil de l’armature D fait, d’une section à l’autre de D, autour de P, quelques tours t, d’accord ou en opposition avec les enroulements S de H sur P,
- Fig. 7. — Desroziers. Pare-étincelles.
- de manière que l’action du courant de l’armature intervient aussi dans le réglage de P.
- Les disques lamellaires des armatures de M. Holmes sont crénelés (fig. 8) de manière à éviter
- Fig. 8. — Holmes (1890). Armature crénelée.
- tout déplacement des enroulements D par le frottement du champ magnétique.
- M. Mac Laughlin construit ses armatures de manière que les bobines puissent s’enlever et se remplacer facilement l’une après l’autre. A cet effet, le noyau de l’armature est constitué (fig. 9) par une séries de disques lamellaires percés au corps d’ouvertures de ventilation 2 et, à leur circonférence, d’autres ouvertures 3 dans lesquelles on
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- enfile les bobines 13 enroulées autour de noyaux élastiques 10 (fig. 10) enfoncés à frottement dans 3.
- 13
- Fig. 9 et 10. — Mac Laughlin (1890). Armature démontable. ,
- Lés extrémités de ces canaux 3 sont fermées à l’un ; des bouts de l’armature par des plaques 14. fixées
- par des vis 13, qu’il suffit d’enlever pour pouvoir retirër les bobines qu’elles recouvrent.
- On sait qu’il serait très avantageux de pouvoir réaliser, dans les alternomoteurs à champ magnétique tournant, un champ d’intensité à peu près invariable, car les variations de l’intensité de ce champ donnent naissance à des courants parasites qui nuisent au rendement du moteur.
- Dans les moteurs biphasés, actionnés par deux courants déphasés de 90°, l’intensité du champ magnétique varie comme la fonction
- sin a + cos a,
- dans laquelle a = i2»l, n étant la périodicité des courants par seconde et t le temps compté à partir d’un angle donné; l’intensité varie ainsi de 1 à 1,4, ou de 40 0/0. Dans un moteur triphasé, elle'ne varie plus que de 13 0/0.
- La modification récemment proposée par M. Sabulha et représentée par les figures 11 et 12 a pour objet de rendre le champ magnétique constant sans augmenter le nombre des conducteurs.
- L’inducteur fixe est constitué par deux solé-noïdes BC, B'G', dont les fils sont traversés par deux courants déphasés de même période T : l’armature A,en forme de disque, tourne entre les
- ; b
- Fig. 11, 12 et 13. — Sahulka (1891). Alternomoteur à champ magnétique tournant invariable.
- pôles des électro-aimants B C, B' C’, et son enroulement n’est relié à aucun circuit. Pour un dépha-sement de <p0, les solénoïdes S S' doivent être inclinés de l’angle B O B’ = 18o° — <p°. Le solénoïde B C magnétise le champ avec une intensité H sin a — H étant l’intensité maxima du champ — et B' C' avec une intensité H sin (a — cj>) et il résulte de ces actions dirigées respectivement
- suivant B C et B' C' un champ d’intensité constante H sin <p, d’après la règle approximative du parallélogramme des forces. En effet, chacun des solénoïdes BC, B'C', qui remplacent l’anneau unique des autres moteurs, n’influence que très peu soq voisin, de sorte que l’on peut appliquer sans inconvénient à la composition de leurs actions la règle du parallélogramme.
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- L’intensitéest évidemment maxima pourcp=90°. Ce décalage s’obtient au moyen d’un seul courant moteur traversant l’un des électros B'C', par exemple, en même temps qu'un transformateur dont le secondaire actionne l’autre électro-aimant B C.
- Fig. 14 à 17. — Dobrowolsky ^1891).
- Le réglage s’op re au moyen d’un rhéostat commandé par le moteur de manière que sa résistance augmente avec la vitesse du moteur, x 11 faut remarquer que la vitesse angulaire du champ n’est pas uniforme pendant une révolu-
- T
- tion, car il décrit dans un même temps, ^$ les angles <p et (180* — <•), de sorte que le côüple mo-
- teur,, produit pendant une période T n’est pas rigoureusement constant : pour T = o, 10, ce couple éprouve, entre ses limites extrêmes, 20 fluctuations par seconde, mais sans aucun inconvénient pratique, tandis que des fluctuations analogues du champ magnétique occasionneraient des pertes d’énergie considérables. On voit, en outre, qu’il ne faut employer, avec ce système, que deux conducteurs Lj L2, ou même un seul avec une terre convenablement assurée.
- Enfin, rien n’empêche de donner aux solénoï-des BC, B’ C' la forme de deux anneaux superposés et indépendants (fig. 13) traversés chacun par l’un des systèmes de courants, et dont les axes magnétiques sont inclinés de (1800— <y).
- Le système de M. Sahulka mérite donc, à tous égards, d’attirer l’attention.
- Fig» 18 et 19.
- Nous venons de voir, à propos du système de M. Sahulka, que les variations de l’intensité du champ magnétique diminuent, toutes choses égales, dans les alternomoteurs poliphasés, avec le nombre des systèmes de courants ; mais, dans la plupart de ces systèmes, le nombre des conducteurs augmente comme celui des courants, ce qui présente, dès que la distance augmente au-delà de certaines limites, de graves inconvénients pratiques. M. Dobrowolsky s’est attaché, comme M. Sahulka, mais par des moyens différents, à parer à cet inconvénient en réduisant, par exemple, de huit à quatre le nombre des conducteurs nécessaires pour une transmission par huit courants déphasés de 45°. '
- Le principe du système est le Suivant. Si l’on superpose deux courants alternatifs de fréquence et d’intensité i égales, et décalés d’un angle x, le courant résultant aura une intensité 1, donnée par la formule
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- Le résultat de cette superposition est représenté par le diagramme figure 14, sur lequel on a indiqué en ixi% les phases des courants superposés, et en celles du courant résultant.
- Afin d’utiliser ces courants résultants, M. Do-browolsky relie les trois séries de bobines abc (fig. 15) de la génératrice, par exemple, aux conducteurs de ligne ABC par trois enroulements
- At Bj Ci.
- Les circuits fermés constitués par deux systè-
- mes d’enroulements abc A1B1Ci. peuvent être, comme en figure 16, combinés avec six enroulements additionnels Au B1( Q, A2, Ba, C2 : A! et A2 étant reliés à la ligne Aj, B! et B2à Blt etQQàC.
- En figure 17 le circuit fermé composé de quatre bobines a b c d aboutit aux quatre lignes A B C D par quatre enroulements Ai Bt Q Di. Si l'on suppose, comme en figure 18, les quatre bobines a b c d enroulées à 900 l’une de l’autre sur l’anneau R d’un alternateur, l’intensité 1 du courant
- j)
- Fig. 20 et 21. —Dobrowolsky
- en A, résultante des courants d’intensité i en a et b
- sera de 1 = 2î cos — = 14 i avec des maxima 2
- intermédiaires entre ceux des courants en a et b, de sorteque ledécalage entre les phases résultantes en A. B. C. D et les composantes en a. b. c. d est de 450. Enroulons maintenant sur R, en B! Q Dj, une partie des fils AB CD traversés par les courants 1' (fig. 20 et21); on réalisera ainsi huit bobines à courants déphasés de 450.
- Si le nombre de tours des enroulements At Bj C! D! est, avec ceux des enroulements,
- abcd, dans le rapport de — , et la section des fils
- dans le rapport de -î-p, le nombre des ampères-
- tours sera à peu près égal dans chacun des huit enroulements, et l’effet du système sera sensiblement aussi régulier que celui d’une dynamo Tesla à huit enroulements (fig. 19) mais avec quatre conducteurs au lieu de huit.
- En figure 22, le tambour R de l’électromoteur porte trois enroulements abc, inclines de 6o° et conjugués sur les trois lignes A B C, à courants
- déphasés de 6o°. Les courants de A se divisent entre a et b en deux systèmes déphasés de 30° d’avec ceux de A, et de même pour ceux de B et de C ou (b c) et (c a), de sorte que si l’on enroule
- Fig. 22 et 23.
- entre les enroulements respectifs abc, sur un tambour Ri (fig. 23), une partie des bobines correspondantes à A B C, en A2 B2 C2, on réalise ainsi une armature à phases discordées d’un angle moitié moindre que dans l’armature figure22.
- De même, en figure 25, on obtient avec 12 bobines et trois lignes six courants diphasés au lieu
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- de trois courants avec 6 bobines dans les anciens moteurs (fig. 24).
- On arrive au même résultat avec le système représenté par la figure 27 en comparaison avec l’ancien système (fig. 26). On a, dans les deux cas, trois circuits fermés, avec leurs enroulements respectifs {abc) (a, b^c^) reliés en parallèle, et que l’on peut, par conséquent, considérer comme n’en formant qu’un seul ; mais, en figure 26, l’on n’ob-
- tient que trois courants discordant de 1/3 de phase, tandis qu’en figure 27, on obtient, par la combinaison des couples de bobines AjBjQavec {a bc) une bissection de la discordance réduite à 1/6 de phase.
- On peut évidemment appliquer ce principe aux dynamos multipolaires en reliant entre elles, comme les bobines àa, bb, cc des dynamos bipolaires ci-dessus, ceux de leurs enroulements
- Fig. 24 à 29. — Dobrowolsky. Différents systèmes d’enroulement.
- semblablement disposés par rapport à leurs pôles I et dont les courants sont de même phase. C’est ce que l’on a fait pour les groupes de bobines {aaaa), {bbbb), (cccc), de la dynamo à quatre pôles (fig. 28) déphasés de 6o°, et bissectés, en discord avec 300 en leur appliquant la transformation indiquée en figure 29.
- On peut aussi appliquer ce principe de la bissection des phases par double connexion des circuits aux transformateurs, comme en figure 30 et 31, par exemple.
- Le transformateur figure 30 transforme quatre courants déphasés de 90°en huit courants déphasés dé 450, ou réciproquement.
- La figure 31 indique comment on peut obtenir par exemple, douze courants (numérotés de 1 à 12) discordant de 1/12 de phase, au moyen dè trois courants ABC décalés de 1/3 de phase et de transformateurs ordinaires.
- On peut, par ce moyen, obtenir à l’aide de transformateurs, avec des courants déphasés de 900 des courants décalés de 6o° ou 120°, de manière à actionner des moteurs ou des générateurs triphasés.
- A cet effet, on convertit d’abord les courants déphasés de 6o° ou 120° en courants déphasés de 30°, comme ceux des lignes 1 et 12 (fig. 31) et on en dérive des courants déphasés de 900' en
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- combinant, par exemple les courants 1-1, 5-4 avec 7-8 et 10-11.
- Afin de pouvoir, dans une distribution par accumulateurs, charger les accumulateurs sans cesser d’alimenter les lampes, MM. Sisling et Scott ajoutent au collecteur ordinaire B (lïg. 32) de la dynamo A, qui donne la force électromotrice invariable suffisante pour les lampes, un collecteur
- commutateur de la dynamo en L, celui des accumulateurs F est fermé sur le contact de décharge K. Le circuit de la dynamo sur les lampes se ferme donc avec la manette H et s’ouvre par de sorte que les accumulateurs ne peuvent jamais se trouver sur le circuit des lampes en même temps que la dynamo, et qu’ils s’y trouvent forcément dès qu’on en sépare la dynamo. Quand la dynamo est au
- -K.
- i 1 ! .
- J3 1 IL i. I i
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- Fig. 30 et 31. — Dobrowolski.
- supplémentaire ou de chargement C, qui donne l’excédent de force électromotrice nécessaire pour le chargement des piles. Le balai positif de ce collecteur est relié au rhéostat 1, et le négatif au balai positif du collecteur principal ainsi qu’au contact K, ou contact de décharge. L’axe du commutateur F porte une manette M, permettant d’intercaler dans le circuit un nombre variable d’accumulateurs. Cette manette peut tourner de 1 en K sans affecter le commutateur E de la dynamo, qu’elle sépare au contraire en L, et par la bielle G, du circuit des lampes, dès qu’elle dépasse K. Réciproquement, lorsqu’on ferme par la manette H le
- Fig. 32. — Sisling et Scott (1890). Chargement des accumulateurs.
- repos, le commutateur F, est sur L, et relie les accumulateurs aux lampes; lorsqu’on relie la dynamo aux lampes par H, le commutateur Ft, passant de L à K, relie les accumulateurs aux collecteurs Cet B de façon telle que le courant ne peut revenir des accumulateurs à la dynamo.
- M. Edmunds a récemment apporté à son système de distribution paraccumulateursetcommu-tateurs automatiques (*) les modifications et perfectionnements représentés par les figures33 à 36.
- (') La Lumière Electrique du 12 janvier 1889, p. 80.
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- Décrivons d’abord les principales particularités du nouveau commutateur automatique.
- Fig- 33 à 36. — Edmunds (1S90). Distribution par accumulateurs, ensemble du commutateur automatique, élévation, plan et vue par bout.
- Le commutateur B est (fig. 33 à 36) mis en rotation à des intervalles réguliers, déterminés par le mouvement d’horlogerie C,au moyen d’un ievierà
- poids G, lequel, dès qu’il est déclenché par C tombe en entraînant par sa corde H le disque K dont le rochet LM entraîne à son tour le commutateur B de la quantité nécessaire pour une charge. Le levier G est ensuite remonté à sa position primitive par une came N (fîg. 37) du mouvement C qui le soulève par la corde R du levier Q. Dès que la came N dépasse sa position verticale, ce levier retombe en permettant à G d'effectuer une nouvelle rotation du commutateur.
- La came N, qui détermine ainsi les intervalles des charges, reçoit son mouvement d’un train d’engrenages S, commandé par l’échappement T de l’une des armatures U de l’électro-aimant V. Cette armature U porte le pendule régulateur W, tandis que l’autre armature LI, située à l’autre bout de l’axe oscillant U Ui, porte (fig. 40) un contact isolé X. Ce contact frotte sur une pièce métallique Y, dont un des côtés seulement est recouvert d’un vernis isolant, et qui a son bord Jx J2 incliné de manière que le contact X passe, en effectuant une double oscillation, d’abord sur la face isolée, puis sur l’autre.
- Ceci posé, il sera facile de suivre sur la figure 48 la marche de la distribution dans un réseau alimenté, par exemple, par trois groupes d’accumulateurs Ax Bæ Cx une dynamo d et un commutateur B. La dynamo est reliée aux balais ggr du commutateur par les fils ee et les attaches//,, dont l'une, /, aboutit directement au commutateur, tandis que le courant de/ traverse d’abord la barre i puis l’électro h (fig. 35) ; cet électro, qui se trouve ainsi toujours excité dès que la dynamo d fonctionne, attire son armature k, laquelle déclenche par l m m% le commutateur, et lui permet de fonctionner comme nous l’avons expliqué. Lorsque la dynamo s’arrête, l’armature k, cessant d’être attirée, prend la position représentée par lesfigures 35, 41 et 43, enclenchant le commutateur en « par une dent à mi-voie de la dent M correspondanté, de manière, qu’en appliquant le commutateur sur cette dent n, Je levier G l’amène dans une position telle que les trois groupes d’accumulateurs soient en parallèle sur le circuit de décharge. Au départ de la dynamo d, le levier G'entraîne le commutateur d’abord d’un sixième de tour, de « à M, pour mettre sur le circuit de charge le groupe AT par exemple, puis d’un tiers de tour à chaque fois, pour charger successivement Bæ Cæ A2'... indéfiniment.
- A cet effet, le courant vient du pôle positif de
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- la dynamo au commutateur par f et l’étoile p, fixée au tube q, isolé de l’axe E du par un isolant r (fig. 44 à 47) puis, du tube q, par s, aux contacts i tz du commutateur, qui amènent ce courant au pôle positif de l’accumulateur actuel-
- lement relié à ces contacts. Le pôle négatif de cet accumulateur aboutit à celui de la dynamo par un des contacts v v1vz, la barre u et ses pitons w, et le circuit h i j g.
- Les diagrammes (fig. 49 à 56) représentent le
- Fig- 57 ^ 59' — Edmunds. Détail du mouvement d’horlogerie du commutateur.
- cycle des opérations qui se produisent pendant un tour du commutateur.
- En figure 48, les accumulateurs Bx O sont en décharge sur le circuit d’éclairage, et Aœ en charge. Le commutateur B est alors dans une position telle que le courant de la dynamo traverse par tv, x xi> y (fig- 47), la batterie Ax, tandis que BXCX sont reliés au commutateur et le traversent par
- Edmunds. Détail du commutateur de
- rupture.
- (1, 2,3,4), (5,6, 7,8) (fig. 33)- Le courant de B* passe par (6, 7,9, 10, 11, 12) au circuit ^ (fig. 38), d’où il revient par la barre 15 (fig. 33), 14. >3 ei le balai 5. D’autre part, le pôle négatif de Cx est relié à cette même barre 15 et à par 8, 16 et 17, de sorte que 8œ et Cx se déchargent en quantité sur le circuit des lampes.
- En figure 50, on a représenté en Y'l’intercalation d’une résistance en parallèle avec A pour éviter la rupture du circuit de changement pendant le transfert de Bæ O à la place de Ax.
- Après avoir, comme en figure 52, détaché Ax du circuit de charge, le commutateur l’amène en parallèle avec Bx et Cx sur le circuit des
- JB
- Fig. 45 à 47.— Edmunds. Développement du commutateur.
- lampes, dont il sépare ensuite BÆ (fig. 55) pour l’amener (fig. 54) au circuit des lampes. On supprime alors la résistance Y, de manière que le courant de charge passe tout entier par Bæ comme
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- en figure 49; puis les mêmes opérations se répètent par rapport au groupe Cx.
- Avec la variante représentée par la figure 55, le circuit de charge est mis en court circuit par un contact 20 du commutateur, de manière à suppri-
- mer la résistance quand les trois batteries sont en décharge. La figure 56 représente la résistance remise en circuit comme en figure 52.
- Le mouvement d’horlogerie C (fig. 33 à 35) est actionné par une dérivation g g' du circuit de
- <> <> <> <j> -
- Fig. 48. — Edmunds. Schéma des circuits.
- charge relié à l'électro V, d’une part directement i et de l’autre par le fil 19 et le contact X Y (fig. 40) dont les interruptions font que les armatures U Ua, alternativement attirées puis relâchées, impri-
- ment au rochet T des oscillations synchrones de celles deTX et régularisées par le pendule W. Quand la dynamo cesse de marcher, le mouvement d'horlogerie, après avoir fonctionné par les
- MO- .
- 'O-
- A
- Fig. 49 à 56. — Edmunds. Diagramme d’un tour du commutateur.
- piles pendant 1/6 de tour du commutateur, est coupé au circuit par le contact des balais ggt avec la plaque 20 du commutateur (fig. 46).
- Le commutateur représenté par les figures 31 et 33 sert à séparer le circuit de charge du circuit de distribution ; il consiste en un levier 21, qui, pour effectuer cette opération, soulève par ses
- projections métalliques 22 et 23 les balais g g au-dessus du commutateur. A cet effet, on pousse la manette isolée 22æ contre le bouton 23* du levier 24, pris dans la coulisse 24® du bâti 25, et qui se déclenchant ainsi de l’encoche du levier 21, laisse ce levier soulever en retombant les balais ggt. La projection 23, après avoir soulevé g, vient au
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- contact du balai 26, relié à la résistance Yx, qui aboutit, d’autre part, en 27, au contact ft (fig. 48), de sorte que le fil de charge n’est pas immédiatement mis en court circuit, mais dérivé sur la résistance, de manière à éviter les étincelles; puis, le levier 21 continuant à descendre, 22 soulève et sépare la résistance Y*.
- Si le circuit de chargement vient à se rompre accidentellement, le circuit de distribution se sépare aussitôt automatiquement du circuit de charge. A cet effet, la dérivation qui fait fonctionner le mouvement d’horlogerie C traverse un électro-aimant 28, qui, lors d’une rupture du circuit ,de la pile en chargement, attire son armature 29, dont le bras 30 déclenche, par 24 et 23*, le levier 21. On évite ainsi de brûler les électros V, en même temps que l’on assure la continuité du circuit de charge.
- On peut enfin, lorsque les accumulateurs sont accidentellement impuissants à fournir le courant nécessaire, les suppléer par un moteur générateur 32 (fig. 48), actionné par le courant de la dynamo d et relié au circuit 22 par les fils 33; tant que la dynamo marche, le moteur générateur est coupé du circuit par le contact de la barre u (fig. 47), avec gt et le balai 34 relié par 35 (fig. 48) au moteur-générateur. Dés que la dynamo s’arrête et que tous les accumulateurs se déchargent en parallèle, comme en figures 52, 55, 56, le moteur générateur 32 peut être relié, par le commutateur 37 et le fil 36, directement à la dynamo qui le met aussitôt en mouvement, étant elle-même séparée du circuit de distribution par 37.
- La pile 38, intercalée dans le circuit de charge, empêche la mise en court circuit de la dynamo d pendant le fonctionnement du moteur générateur. Le compteur 39 indique le nombre des tours du commutateur B.
- Le principe de la disposition récemment proposée par la maison Siemens et Halske pour permettre de charger des accumulateurs à un potentiel supérieur à celui de leur réseau sans en interrompre la décharge est facile à comprendre d’après le schéma figure 57.
- Le système comprend, par exemple, trois batteries d’accumulateurs axaoa3, dont l’une, alt toujours reliée au circuit des lampes, peut s’accoupler en série ou en quantité avec les autres, et trois dynamos correspondantes mxmzmz.
- Durant les heures de iour où le service est
- peu important, on groupe en série les accumulateurs et les dynamos, qui chargent ainsi les accumulateurs sous un potentiel triple de celui du réseau, pendant, que ax continue à se décharger dans ce réseau, à l’alimentation duquel il suffit pour ie moment. A mesure que le débit du réseau augmente, on accouple en quantité les accumulateurs et les dynamos, qui peuvent alimenter simultanément le réseau.
- En général, pour n batteries d’accumulateurs
- --X---J
- --X---1
- --K---1
- .--X---
- B\ U
- Fig. 57. — Siemens et Halske 0^90). Distribution par accumulateurs.
- ala<i...ai, il ne faut que deux dynamos de poten-
- , E
- tiels au moins égaux respectivement a - et a
- It —— I
- —E, F, étant le potentiel total des n batteries
- groupées en série ou, plus exactement, supérieur à ces tensions de la quantité nécessaire pour les pertes au chargement.
- Si, pendant la décharge de la batterie, la dynamo en charge vient à fournir directement au
- réseau plus que ~ du courant générateur total,
- les conducteurs LL sont, pendant ce temps très
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- court, légèrement surchargées tant que la dynamo en charge tourne, par exemple, un peu trop vite.
- 11 faut en outre remarquer que, pendant le jour, la batteriealt constamment en décharge sur le réseau, se charge moins que les autres; et, de même lorsqu’on relie a2 en quantité avec au a2 se charge moins que aa.
- Le mode de réglage à potentiel constant, récemment adopté par M. Willans est très simple.
- 11 s’agit de régler la vitesse de la machine à vapeur E (fig. 58), de manière que sa dynamo D fournisse en PN un courant de potentiel constant. A cet effet, M. Willans soumet la prise de vapeur de sa machine, par la tige r, à l'action combinée d’un régulateur à force centrifuge et d’un dy-namoteur M, excité par un accumulateur P, monté en opposition avec la dynamo D et réglé de façon que son potentiel en np soit constamment invariable et égal à celui qu’il faut maintenir en N P. 11 en résulte que ce dynamoteur
- Fig. 58 et 59. — Willans (1890). Réglage à potentiel constant.
- immobile tant que le potentiel conserve en N P sa valeur normale, tourne dans un sens ou dans l’autre suivant qu’il augmente ou baisse. Cette rotation fait, par la poulie w et la vis W (fig. 59), avancer ver la gauche ou reculer le chariot T sur le levier A A', dont le ressort U charge ou décharge ainsi plus ou moins la tige de réglage r, soumise d'autre part au régulateur à force centrifuge X V.
- Gustave Richard.
- CLOCHE-SIGNAL ÉLECTRIQUE
- INSTALLÉE DANS LE PORT DE RAVEN N E PAR M. L’ABBÉ RAVAGUA
- Le port de Ravenne est protégé par deux môles parallèles qui forment une espèce de canal maritime dont la profondeur est entretenue par le va
- et vient des masses d’eaux qui, suivant les phases des marées, circulent entre la mer et plusieurs grands bassins situés en terre ferme et en communication avec le port.
- Dans cette partie de l’Adriatique, le fond de la mer s’abaisse avec une lenteur extrême; c’est pourquoi il a été nécessaire de prolonger considérablement les môles pour atteindre la hauteur d’eau nécessaire à l’entrée des navires.
- Cette disposition du port a rendu indispensable de le pourvoir, à l’extrémité des môles, de signaux particuliers, car bien qu’un phare placé sur une haute tour située à un kilomètre environ de- son ouverture le signale d’assez loin aux navigateurs; ceux-ci, à mesure qu’ils s’en approchent, ont besoin d’un indice plus rigoureux qui leur fasse connaître exactement la position du canal vers lequel ils doivent se diriger. '
- Cette nécessité d’un signal précis complémentaire du phare devient encore plus manifeste par un temps de brouillard, qui raccourcit la portée de la vue, ou par un gros temps qui empêche l’accès des môles.
- On avait bien établi autrefois dans ce but un
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- petit fanal, mais il était invisible en cas de brume, et ne rendait à peu près aucun service.
- Les marins qui fréquentent le port se mirent alors en instance auprès du gouvernement pour obtenir une cloche qui, placée à l’extrémité d’un des môles, sonnât durant les brouillards pour leur indiquer la bouche du canal.
- La façon dont sont construits les môles rend impossible de faire sonner cette cloche à main d’homme. A cause de cela, le gouvernement chargea un distingué professeur, l’abbé Joseph Ravaglia, d’étudier un moyen de la faire fonctionner automatiquement, aussi bien en temps de brouillard que de bourrasque.
- Fig. 1. — Cloche signal électrique du port de Ravenne.
- Dans certains ports, pour atteindre ce but, on a monté une cloche sur un bateau flottant, et autour de celui-ci on a attaché d’autres batteletsqui viennent le heurter violemment et font sonner la cloche quand la mer est un peu agitée. Mais ce procédé est fort médiocre, car en temps de brume
- Fig. 2
- la mer est habituellement calme, et c’est juste au moment où elle devrait être très active que la cloche sonne le moins.
- Autre part, on se sert d’une sirène qui, sous l’action d’un appareil à vapeur, émet des sons intenses. Ce système, outre l’inconvénient d’être assez coûteux, possède encore celui de ne pouvoir fonctionner promptement, vu le temps nécessaire pour mettre la vapeur en pression.
- Reconnaissant l’inutilité d’appliquer à Ravenne ce qui a été adopté pour d’autres ports, M. le professeur Ravaglia songea à utiliser l’électricité, et il proposa au gouvernement l’installation d’une cloche électrique.
- Son avis fut adopté; la cloche a été établie et elle fonctionne parfaitement depuis plusieurs mois.
- Fig. 3
- Voici comment est composé l’appareil :
- Dans le bâtiment sur lequel est placé le phare principal du port, et qui, comme on l’a dit, se trouve à un kilomètre environ de l’extrémité du môle, fonctionnent quelques piles qui, par le moyen de conducteurs aériens, transmettent l’énergie développée par elles à l’extrémité du môle le plus long, où est installée la cloche avec le mécanisme moteur qu’elle comporte. Ces accessoires consistent en une petite dynamo dont l’axe porte une poulie reliée à un système de roues dentées tel que pendant que la première fait 600 tours, la dernière en fait seulement un
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- Cette dernière roue (fig. 6), porte six chevilles aq a2..., servant à faire déclencher le levier qui donne le mouvement au marteau de la cloche. Le diamètre de la première roue dentée est égal à trois fois celui de la poulie de la dynamo; donc pendant que celle-ci fait 1800 tours, la roue à chevilles n’en fait qu’un et durant cet intervalle la cloche sonne six fois.
- Les conducteurs sont des fils de cuivre électrolytique de 4 millimètres de diamètre, soutenus par des isolateurs télégraphiques ordinaires.
- On obtient ainsi dans la transmission une très faible perte d'énergie, puisque la résistance totale du circuit, aller et retour, y compris les piles et la dynamo motrice, n’atteint pas cinq ohms.
- Un circuit de faible résistance était du reste encore indiqué pour éviter que l’insuffisance d’iso-
- Fig. t
- lement, très influente dans un lieu toujours humide et pour une ligne souvent mouillée par l’eau de mer, ne dispersât pas de son côté une bonne partie du courant.
- Mais avec un circuit de faible résistance, il était nécessaire d’adopter un appareil électromoteur également de faible résistance et de force modérée.
- Les piles imaginées par M. le professeur Ra-vaglia sont formées de caisses rectangulaires en cuivre, longues de 24 centimètres, larges de 14 et hautes de 7, que l’on remplit d’une solution de sulfate de zinc, après avoir déposé dans le fond quelques cristaux de sulfate de cuivre. On immerge horizontalement dans les caisses d’épaisses plaques de zinc, qui, par l’intermédiaire d’étroits supports isolants, sont maintenues à trois centimètres environ du fond de la caisse.
- Avec ce dispositif, la résistance intérieure de chaque élément est seulement d’un quart d’ohm et la force électromotrice est celle d’une pile Da-niell, c’est-à-dire 1 volt; et comme pour faire sonner la cloche on emploie huit de ces éléments, la force électromotrice totale de la pile est de 8 volts et 4 ampères.
- Cette forme particulière donnée à la pile de Da-niell a été trouvée très commode et a révélé pratiquement de nombreux avantages; outre qu’elle se maintient parfaitement constante durant plusieurs jours; si on a soin d’ajouter au liquide quelques cristaux de sulfate de cuivre, elle est prête à agir à tout instant, pourvu toutefois qu’on n’en interrompe pas complètement l’action, afin que le sulfate de zinc et celui de cuivre ne se mélangent pas.
- Dans ce but, on a adjoint au circuit principal qui fait sonner la cloche un second circuit local de très grande résistance qui demeure toujours fermé et sert, moyennant une dépense très minime, à maintenir la pile constamment prête à agir (fig. 2).
- Dans le circuit principal est intercalé un gal-
- Fig. 5
- vanomètre de faible résistance, dont on se sert pour reconnaître si l’intensité du courant est normale. On v a encore appliqué, en dérivation, un téléphone au moyen duquel l’employé chargé de la surveillance peut à toute heure, en écoutant le bruissement de la dynamo, s’assurer en core plus exactement de sa façon de se comporter.
- La dynamo, ou mieux, la machine magnéto dont s'est servi M. Ravaglia, ne présente aucune particularité bien notable; elle a subi cependant quelques petites modifications de son invention qui en augmentent les avantages. L’inducteur, au lieu d’être formé d’un aimant unique, est composé de lames d’acier très minces (fig. 3.et 4), toutes fortement aimantées et séparées l’une de l’autre par de légères bandes de carton ; par ce moyen sont diminués les courants de Foucault, tandis que la capacité du champ magnétique est augmentée. Les lames sont disposées de telle façon que le pôle nord de l’inducteur se trouve au milieu de la face A et le pôle sud au milieu de la face G. Les parties B et D sont enroulées d’un fil de faible résistance, relié en série avec l’enduit et destiné simplement à maintenir l’aimantation. Cet
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- induit a la forme bien connue du tambour de Heffner-Alteneck.
- Les balais, au lieu d’adhérer à l’induit par des ressorts, comme c’est l'ordinaire, le font par deux petits poids a b (fig. 5) montés à coulisse sur les extrémités de deux leviers, l’un du premier, l'autre du second genre. De cette façon, la pression des balais sur le collecteur est constante, et l’on peut, en éloignant ou en avançant les poids, la régler facilement, de façon à ne pas excéder ce qui est strictement nécessaire pour maintenir une
- Fig. a
- bonne communication électrique. On évite ainsi une inutile consommation d'énergie et par conséquent des frais de remplacement des balais et du collecteur, qui sont vite usés par un frottement exagéré.
- Les balais sont joints aux porte-balais par le moyen de vis, de façon à pouvoir être changés sans démontage de la dynamo.
- 11 fallait donner au battant de la cloche une bonne disposition et éviter de le faire agir par des ressorts, car, soumis constamment à l’action des sels si abondamment répandus dans l’air maritime ces organes eussent vite perdu leur élasticité et exigé d’être souvent remplacés.
- Quand la cloche est en repos, le marteau est parallèle à son axe et presque en contact avec elle (fig. 6 et 7). Chaque fois que l’action des leviers vient le déranger de sa position verticale, il va frapper avec force contre la cloche, et revenant sur lui-même encore plus fort, il fait naître avec rapidité une série de sons qui font à l’oreille l’effet d’un son unique longtemps prolongé. Ceci offre évidemment un certain avantage.
- Huit éléments suffisent, comme on l’a vu plus haut, à faire mouvoir la dynamo avec une vitesse
- Fig. 7 .
- de 1800 tours par minute et à faire sonner la cloche toutes les quinze secondes.
- Le battant de la cloche pèse 11 kilogrammes et a un jeu de 14 centimètres; il exécute donc chaque fois un travail de 1,54 kilogrammètre, ce qui équivaut à 0,1 kilogrammètre par seconde.
- Par chaque vingt-quatre heures d’action la pile consomme 1,50 kiiog. de sulfate de cuivre et environ 1/2 kilog. de zinc.
- Le sulfate de cuivre coûte 55 centimes le kilogramme, et le zinc 60 centimes; on ne tient pas compte du cuivre réduit. C’est donc une dépense totale d’environ 1,12 fr., bien faible en comparaison de celle que nécessiterait l’emploi d’un
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- homme, ou plutôt de plusieurs hommes chargés de sonner la cloche de jour et de nuit.
- L’appareil fonctionne régulièrement et il est bien supérieur, sous le rapport de la simplicité et de l’économie, à tous ceux employés ailleurs pour le même service.
- 11 est donc permis d’espérer que beaucoup d’autres ports s’empresseront d/adopter, comme celui de Raven ne, l’ingénieuse application de l’électricité imaginée et mise en œuvre par M. le professeur abbé Ravaglia.
- CORNÉLIE FABRl.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Relations entre le pouvoir éclairant des lampes à. incandescence, l’intensité du courant, le voltage et l’énergie absorbée, par MM. Ferguson et Center (J).
- Les observations dont il est question dans ce travail ont pour but d’étudier les relations qui existent entre le pouvoir éclairant des lampes à incandescence, l’intensité du courant, la différence de potentiel aux bornes et l’énergie absorbée. Ces expériences datent de 1888; diverses circonstances en ont retardé la publication jusqu’à ce jour.
- Plusieurs expérimentateurs se sont déjà occupés de recherches de ce genre; les'expériences avaient montré que pour la plupart des lampes, le pouvoir éclairant était approximativement proportionnel au cube de l’intensité du courant et à la cinquième puissance de la différence de potentiel aux bornes de la lampe. 11 a semblé aux auteurs qu’il était intéressant d’effectuer une série d’essais avec des lampes de fabrication plus récente, et avec une plus grande variété que dans des expériences antérieures sur le même sujet; ils ont déterminé avec soin la relation qui existe entre le pouvoir éclairant et la différence de potentiel aux bornes; cette dernière relation mérite, d’après eux, une attention spéciale.
- Lès auteurs ont trouvé avantageux d’exprimer leurs résultats sous forme d’une exponentielle
- simple, y=ax'1, comme on le fait habituellement, bien que Gotz ait montré (*) que la relation, au moins pour ce qui concerne le pouvoir éclairant et l’énergie, s’exprime mieux à l’aide d’une formule de la formey — ax-\-bx'1.
- La plus grande simplicité de la formule habituelle présente des avantages sérieux dans les applications; il est donc préférable de l’employer au lieu de se servir d’une formule plus exacte, la différence étant négligeable dans la pratique.
- Les auteurs ont expérimenté en tout sur vingt-deux lampes, y compris celles des compagnies
- 0,» .. . 1,0 AMPÈRES
- Fig- 1
- Edison, United States, Thomson-Houston et Westinghouse; ces lampes étaient pourvues d’un filament normal en bon état. Les mesures photométriques ont été prises à l’aide d’un photomètre, de Bunsen. La lampe soumise à l’expérience étajt placée dans le circuit d’unedynamo Edisonou Westinghouse, à courant continu; chacune de ces machines était capable de fournir une force élec-tromotrice de 110 volts; en accouplant ces machines en série, on pouvait obtenir un potentiel de 220 volts. Le circuit de la lampe comprenait un galvanomètre Thomson, donnant à 1 0/0 près l’intensité du courant; on mesurait la différence de potentiel égalementà l’aide d’un galvanomètre Thomson fonctionnant comme voltmètre et dont les indications étaient exactes à moins de 1 0/0.
- (*) Centralblatt fïir Electrotechuick, vol. V, p. 720.
- (') Technology Quarterly, vol. IV, n" 2.
- I
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- Le produit de ces quantités donne en watts l’énergie absorbée par la lampe.
- Pour faire varier le courant et la force électromotrice, on avait placé six lampes Edison en série, les communications entre ces lampes étant établies de telle sorte que l’on pouvait mettre hors du circuit un nombre quelconque de ces lampes, ou bien les arranger en parallèle; on pouvait ainsi faire varier dans de fortes proportions la résistance intercalée dans le circuit. Pour de très faibles variations, on se servait de fils de maille-chort; on pouvait ainsi faire varier rapidement la
- 8U VOLTS
- Fig. a"
- résistance depuis 1/4 d’ohm jusqu’à 75 ohms.
- Dans toutes les expériences, les lampes étaient placées de façon que le plan de filament fût perpendiculaire à la direction du photomètre. Pour les lampes de la compagnie United States, le plan du filament était incliné à 450.
- Dans les observations, on commençait à environ 2/10 de bougie (il s’agit ici de bougies anglaises); on diminuait la résistance jusqu’à ce qu’une bonne observation au photomètre fut possible; on prenait alors une douzaine de lectures et on continuait les mesures jusqu’à ce que le filament cassât. Dans certains cas, le courant n’était pas poussé jusqu’à la rupture du filament, ce qui permettait de faire une nouvelle série d’expériences avec la même lampe.
- On a trouvé dans ces conditions que la courbe qui exprime la relation entre le pouvoir éclairant
- et l’énergie absorbée est située au dessous de la première, ce qui montre que dans la deuxième série d’expériences l’énergie absorbée pour obtenir le même pouvoir éclairant est plus considérable ; le rendement va donc en décroissant par l’usage.
- On a trouvé aussi dans certaines expériences où il était impossible de finir les essais le même jour qu’en reçommençant le lendemain il fallait, pendant les premiers instants, plus d’énergie que la veille; au bout de 15 minutes en général on obtenait de nouveau les mêmes résultats. Cet effet s’est
- WATTS Fig. 3
- surtout observé sur une lampe Thomson-Houston de 32 bougies et 52 volts.
- Plusieurs expériences ont été faites sur des lampes Edison afin de déterminer, si possible, combien d'énergie il faut dépenser dans une de ces lampes pour que le filament devienne visible dans une chambrecomplètement obscure; il aparu intéressant aux auteurs de déterminer en même temps la couleur de la lumière émise dans ces conditions. Les mesures de l’intensité du courant et du potentiel ont montré que l’énergie moyenne, pour que la lumière devienne visible à l’observateur le plus sensible était de 0,74 watt. La couleur de la lumière émise par le filament était dans tous les cas d’un gris de cendre.
- Chaque lampe spéciale parait avoir un point particulier où le filament casse. Les filaments des lampes Edison cassaient de 3 à 12 milli-
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- mètres au-dessous de la soudure du fil de platine, et du côté droit en regardant le côté du globe sur lequel se trouve la marque de fabrique. Le filament des lampes Weston cassa toujours à environ 25 millimètres du sommet, tandis que les lampes Thomson-Houston cassèrent au sommet même. Dans presque toutes les lampes les joints étaient très noirs, ce qui était dû à un dépôt de charbon par l’effet de Crookes.
- Les auteurs ont construit une série de courbes qui montrent graphiquement les relations entre le pouvoir éclairant, l’intensité du courant, la différence de potentiel et l’énergie dépensée; ils ont déterminé par la méthode des moindres carrés les coefficients des équations de la forme y = a xn correspondant aux valeurs obtenues par l’expérience. Le pouvoir éclairant est désigné par y, l’autre variable par x; à l’aide de ces équations on en a calculé d’autres pour obtenir la relation entre la différence de potentiel et le pouvoir éclairant.
- Dans presque tous les cas, lorsque la lampe atteignait le point de rupture, la courbe cessait d’être régulière et le pouvoir éclairant tombait très rapidement.
- Le tableau suivant contient l’équation générale applicable aux différentes lampes soumises à l’expérience.
- Lampes Intensité Énergie Potentiel
- Edison
- 16 bougies no volts 520 xM 9&C3 .10—° 0,0082X7.ixIO—>2
- 10 bougies 100 volts 490 X1.7 87X3 0, i8x8>2
- Weston
- 16 bougies 110 volts 157 x4.w> 59x2.3 6,033x7"1
- Westinghouse
- i6 bougies 50 volts 7,21 xr,.° 2o8x2.7 4iooxr,.°
- Thomson-Houston
- 16 bougies 75 volts 74 *5-9 1 55x2.s I lOOX7’’4
- 16 bougies 60 volts 124XM» 31ox2.,j 65%*»,4
- 32 bougies 52 volts 0,284 x5-7 59*2.s 8900X5.5
- 20 bougies 110 volts 70 x° 11OX5.7 0, 62Xr’"l!
- Les lampes Edison étaient du type nouveau de 3,1 watts par bougie.
- Bien que l’intérêt de ces équations eût été accru si on avait expérimenté sur un plus grand nombre de lampes de chaque espèce, il n’en est pas moins vrai que les résultats mettent certains faits en évidence. Dans les lampes dont on se sert actuellement comme dans celles de date ancienne, le pouvoir éclairant augmente comme la cinquième puissance de l'intensité du courant, comme le cube de l’énergie dépensée et comme ,
- la sixième puissance de la différence de potentiel aux bornes de la lampe. La valeur moyenne de de l’exposant de x pour l'intensité du courant est de 5,3 ; pour l’énergie absorbée de 2,9 et pour la différence de potentiel de 6,4.
- Pour montrer l’accord qui existe entre ces équations et les résultats expérimentaux on a tracé (fig. 1, 2 et 3) les courbes correspondant à une lampe Thomson-Houston de 16 bougies et 73 volts.
- Lampe de la Compagnie de l’Industrie Électrique, de Genève.
- La Compagnie de l’Industrie Electrique, de Genève, vient de construire, dans le but de réaliser les conditions suivantes (fig. 1 et 2), une nouvelle lampe à arc électrique fort intéressante.
- i° L’écartement des charbons déterminant la longueur de l’arc produit et réglé exclusivement par un courant dérivé permettant la mise facile en série de plusieurs de ces lampes ;
- 20 Les charbons ne se rapprochant pas lorsque le circuit n’est pas établi, propriété précieuse dans la pratique;
- 3° Le mécanisme simple, comportant le moins d’organes possible et n’occupant qu’une très petite partie de la longueur totale de la lampe ; cette condition devient importante lorsqu’il s’agit d’atteindre une grande durée d’éclairage avec un appareil de dimensions réduites.
- Cette lampe se compose de deux pièces A et B, munies des porte-charbons et se mouvant en sens inverse entre les guides C D. Elles sont reliées entre elles par une chaîne passant sur la roue dentée E et tendent constamment à se rapprocher sous l’influence de l’excès du poids de A sur Celui de B. Ce mouvement ne peut s’effectuer sans entraîner la rotation de la roue E, placée elle-même sous la dépendance d’un électro-aimant par l’intermédiaire du dispositif suivant : la roue E porte une couronne dentée F engrenant avec un pignon à rochet G qui communique son mouvement au dernier mobile N par un rouage multiplicateur.
- Tout ce système est monté sur un cadre O pivotant en O' sur des vis à pointes, et relevé en Q par le ressort R. Sous la traction de ce ressort, le cadre O est soulevé et prend une position dans laquelle une dent du mobile N bute contre la pièce T ; tout le rouage est alors immobilisé et
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- aucun rapprochement des charbons n’est possible.
- Un électro-aimant monté en dérivation U attire d’autre part l’armature V fixée au cadre oscillant O et tend à contrebalancer l'effet du ressort. L’un des conducteurs du courant électrique est fixé à l'une des bornes isolées X et communique par un cordon souple avec le porte-charbon positif Y,
- met l’écartement des charbons pour effectuer leur remplacement.
- Les dimensions de cet appareil sont excessivement réduites : la longueur totale de la lampe n’excède pas 60 centimètres pour une course utile de charbons égale à 41 centimètres.
- Le réglage de la lampe étant exclusivement obtenu par le courant dérivé, l’appareil peut fonctionner avec des intensités variables; on règle
- Fig. 1
- isolé au mica. L’autre conducteur ferme le circuit par la masse de la lampe.
- Le fonctionnement de l’appareil s’explique de lui-même : à la fermeture du circuit I’électro en dérivation abaisse l’armature et provoque le rapprochement des charbons qui, au moment de leur contact, sont de nouveau écartés par le ressort antagoniste R. Le réglage se continue ensuite sous l’influence du ressort, qui tend constamment à écarter les charbons et de l’électro-aimant en dérivation qui les rapproche.
- L’engrenage à rochet du premier mobile per-
- Fig. 2
- cette dernière quantité par une résistance insérée dans le circuit.
- Lampes à. incandescence sans fils de platine, de M. F. Walter («).
- Toutes les lampes à incandescence actuellement en usage exigent pour leur construction une certaine quantité de platine.
- La nécessité de l’emploi du platine provient du fait que, seul de tous les métaux et de tous les alliages, le platine se soude dans le verre sans laisser passer d’air et que la soudure résiste aux variations de température.
- Le prix élevé du platine et les fluctations aux-
- {') Dingler's Polylcchnisches Journal, 20 novembre 1S91.
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- quelles le prix de ce métal est soumis ont amené plusieurs expérimentateurs à chercher une substance capable de le remplacer dans les lampes à incandescence.
- Jusqu’ici tous les essais pour remplacer le platine par un alliage quelconque pourvu de propriétés analogues ont échoué, et on ne peut guère espérer de résoudre la question en continuant de marcher dans cette direction.
- L’auteur a donc dirigé ses recherches dans une voie toute différente ; il a essayé de construire une lampe dans laquelle on pût se servir, pour en constituer la base, de métaux usuels, comme le fer, le cuivre etc., et de fixer à ces fils le filament de charbon (autant que possible d’après la méthode ordinaire) par un dépôt de carbone ou par l’intermédiaire d’un mastic.
- Pour que ce procédé de fabrication réussisse, il est avant tout nécessaire d’obtenir une adhérence .très intime des fils de cuivre ou de fe,r avec le verre de l'ampoule.
- Après une série de recherches laborieuses, l’auteur y est parvenu, grâce à la découverte d’un alliage, qui entre autres précieuses qualités, possède celle de se prêter à une soudure avec le verre qui résiste à toutes les températures.
- L’inventeur n’a point révélé les détails de sa méthode de fabrication; il déclare seulement produire deux types de lampes. Le platine est entièrement exclu de l’un; dans l’autre il en emploie une petite quantité, mais si faible qu’un gramme suffit pour 33400lampes; ainsi la quantité de platine nécessaire à une lampe n’est pas supérieure à 0,003 gramme.
- Bien que le premier type constitue à plusieurs points de vue une invention des plus originales, la fabrication en est trop compliquée pour qu’elle puisse entrer dans l’industrie courante.
- L’autre type, au contraire, est d’une construction très facile, ce qui en rend le prix de revient inférieur à celui du type complètement dépourvu de platine.
- Le prix de fabrication est au plus les deux tiers de celui de la meilleur marché des lampes à fil de platine. L’économie ne réside pas seulement dans l’élimination du platine, mais encore dans ce fait que le rebut de fabrication est beaucoup plus faible que pour les lampes ordinaires, les manipulations sont très simplifiées; on n’a plus besoin d’émail de soudure pour les fils d’attache. I
- La lampe a la forme ordinaire des lampes à in- I
- candescence; on peut y adapter une monture quelconque. Comme aspect, il n’y a aucune différence sensible entre ces lampes sans platine et les modèles ordinaires.
- La durée de la lampe est aussi égale à celle des autres, pourvu naturellement que l’on se serve de filaments de bonne qualité.
- On peut ajouter que tout l’outillage actuel des usines où l’on fabrique des lampes à incandescence peut servir sans modification pour ces lampes d’une nouvelle espèce.
- Chemin de fer souterrain à. traction électrique de Berlin.
- Dans le but de satisfaire au besoin de plus en plus pressant des moyens de transport pour la ville de Berlin, la Société générale d’électricité de cette ville a proposé la solution suivante. Nous croyons que ce plan a été adopté en principe par le conseil municipal.
- La Société se propose d’établir un réseau de lignes souterraines; elle fait remarquer que des lignes de ce genre ont été établies depuis longtemps à Londres, où elles relient les différentes gares à la Cité. Si ce système n’a pas eu beaucoup de succès et n’a pas trouvé d’imitateurs, cela tient à ce que les locomotives à vapeur vicient trop l’air des tunnels et en rendent le séjour insupportable. Ce n’est que depuis ces derniers temps que l’application de l’énergie électrique a permis de faire d’autres installations. Le chemin de fer souterrain qui relie la Cité aux districts situés dans le sud de Londres, et qui a été ouvert au mois de novembre 1890, ne possède aucune des propriétés désagréables dont il a été question plus haut. La réussite de ce chemin de fer souterrain a fait naître des projets analogues non seulement pour Berlin, mais encore pour d’autres villes comme Paris et New-York; dans trois ou quatre ans plusieurs de ces projets auront reçu des commencements d’exécution.
- Le projet de la Société générale a pour but de pourvoir la ville de Berlin d’un réseau souterrain devant donner toute satisfaction à la population. A cet effet, elle se propose de mener à travers la ville deux lignes se coupant à angle droit.
- Ces lignes suivraient approximativement les voies de communication et partageraient la ville en quatre secteurs ; on établirait en outre deux lignes concentriques de 2 et de 4 kilomètres de rayon
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- et dont le centre coïnciderait avec le point de croi -sement des lignes précédentes. Nous n’entrerons pas dans d’autres détails topographiques, qui d’ailleurs ne seraient compréhensibles qu’à l’aide d’un plan détaillé.
- La partie centrale du projet, qui naturellement est la plus importante, exigera environ deux ans pour la construction. La ceinture extérieure ne serait pas construite immédiatement ; on attendrait que le besoin s’en fît sentir d’une façon impérieuse.
- Les différentes sections sont complètement indépendantes les unes des autres ; les lignes se croisent sur des voies établies à des niveaux différents ; les deux voies montante et descendante sont établies dans des tunnels différents. On a complètement évité toute espèce d'aiguillage; les trains parcourent des routes fermées. Pour obtenir ce résultat, les rails se terminent pour les parcours rectilignes par des nœuds, et le train peut prendre ainsi l’autre tunnel pour effectuer le retour. On a évité ainsi d’une façon absolue la rencontre.
- Pour l’établissement des tunnels, on s’est écarté de la voie ordinaire adoptée anciennement et qui consistait à construire des voûtes en maçonnerie ; cette méthode présenterait des difficultés insurmontables, surtout pour éviter les infiltrations. On se propose donc d’établir des espèces de tuyaux en fonte d’une épaisseur de io millimètres : la section ovale aurait une hauteur de 3,5 mètres et une largeur de 3 mètres.- Ces tunnels seront établis à une profondeur de 8 à 15 mètres au-dessous du niveau du sol ; ils seront donc à 2 mètres au-dessous du lit de la Sprée. A cette profondeur on n’a plus rien à craindre de la gelée, ce qui constitue un avantage précieux. Le tunnel se compose d’un assemblage de plusieurs plaques de fer recourbées, dont les joints, parfaitement étanches, sont établis par des boulons.
- Pour établir ces tunnels on fait avancer à l’aide d’un dispositif approprié les plaques dans le sol, et on enlève la terre qui se trouve à l’intérieur. Le vide entre le tunnel et la terre est comblé par du ciment. A l’intérieur on établit également une protection de ce genre, pour éviter la rouille.
- Ce procédé a de très grands avantages dans les grandes villes, car on peut effectuer les travaux sans obstruer les voies de communication et sans y interrompre la circulation. Les rails, distants
- d’un mètre, reposeront sur la base du tunnel, et entre eux, mais hors de l’atteinte du public sera placé le conducteur qui amènera le courant électrique nécessaire à la propulsion des trains, à leur éclairage, aux signaux, etc. Ce n’est qu’à l’aide de cet agent, en dehors de l’économie réalisée, qu’on peut établir des chemins de fer souterrains sans que le séjour dans les tunnels soit insupportable par suite de la fumée, de l’air vicié, etc.
- Dans cette installation on ne se servira pas d’accumulateurs. Le système employé aura quelque analogie avec celui que la même société a déjà mis en œuvre à Halle. Cependant, au lieu de faire circuler des voitures isolées, comme cela se fait pour les tramways parcourant les rues, on formera de petits trains comme ceux du chemin de fer local de Berlin.
- Chaque train comportera trois voitures agencées comme celles des tramways. Ces voitures reposent avant et arrière sur deux pai res d’essieux ; on peut les traverser en long et elles offrent place à quarante personnes; il est facile de passer d’une voiture à l’autre. Chaque véhicule n’est pas pourvu d’un moteur spécial, comme cela a lieu à Halle, mais on se servira de locomotives électriques capables de traîner les trois voitures dont se compose le train.
- La construction de ces locomotives, qui ne feront qu’utiliser le courant au lieu de l’engendrer, sera très simplifiée.
- Elles porteront plusieurs électromoteurs à marche lente et seront pourvues d’appareils de réglage et de freins; on y ménagera naturellement une place pour le conducteur.
- L’axe des moteurs communique son mouvement aux roues de la locomotive, qui met le train en mouvement.
- L’énergie électrique répartie sur le réseau entier sera engendrée dans une station centrale qui fournira en même temps le courant nécessaire pour l’éclairage des trains et des tunnels, pour les signaux et au besoin pour des ascenseurs, des ventilateurs, etc.
- Les trains se succéderont à un intervalle de trois minutes; ils marcheront à la vitesse de 25 kilomètres à l’heure, vitesse égale à celle du chemin de fer local de Berlin. Cette vitesse considérable produira déjà par elle-même une ventilation suffisante des tunnels; on pourra l’augmenter par des ventilateurs mus par l’électricité.
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- Une question qui offre des difficultés particulières et qui a une importance réelle pour les chemins de fer souterrains, c’est la manière dont les voyageurs ont accès aux gares. On a pu résoudre cette question d’une manière simple et efficace. Les stations souterraines seront placées dans l’espace compris entre les deux tunnels parallèles ; cet espace aura une largeur d'environ io mètres. Pour établir les stations on se servira des mêmes tubes de fonte qui auront servi à l’établissement des tunnels; on posera plusieurs de ces tubes les uns à côté des autres et on enlèvera en plusieurs endroits les côtés que l’on remplacera par des cadres en fer.
- L’accès aux stations aura lieu soit par des constructions assises au milieu de la chaussée et pourvues de salles d’attente, soit par des boutiques dépendant de maisons de la rue. Des ascenseurs faciliteront l’accès des stations; à côté de ces ascenseurs, il y aura des escaliers.
- Les ascenseurs pourront transporter 40 à 50 personnes. Aux stations correspondant à des croisements de voie, il y aura naturellement un double accès, pourvu d’ascenseurs et d’escaliers. Les gares seront éclairées à la lumière électrique.
- Dans la première section de ce chemin de fer électrique il y aura 14 stations; on espère franchir la distance, y compris les arrêts, en 20 minutes. La longueur, aller et retour, sera d’environ 13 ki-mètres; on en estime le prix de l’établissement à 15 millions de francs. G. B.
- Commutateurs Hinde (1890).
- L’organe essentiel de ces commutateurs, construits par la maison Woodhouse et Rawson,
- Fig. i et 2
- consiste en deux paires de ressorts lamellaires de contact AB, CD, isolés de manière que le courant n’y puisse suivre que le trajet indiqué par les flèches. Ces ressorts sont de rayons différents
- (fig. 1), ou égaux (fig. 4). Dans ce dernier cas, les deux ressorts sont reliés par un segment E, et assemblés par deux plateaux isolants F F.
- Pour le service des accumulateurs, on emploie
- Fig. 3 et 4.
- de préférence une paire de ressorts tels que A B (fig. 5) parallèles (fig. 6) et reliés par une résistance H. L’un de ces ressorts est raccourci en G,
- Fig. 5 et 6.
- de manière que la résistance H ne puisse pas être mise en court circuit.
- Compteur Hoockham (1891).
- Ce compteur est fondé, comme les autres du même inventeur, sur le principe de la roue de Barlow; mais, entre autres particularités, son disque est entièrement plongé dans le mercure afin d'éviter les irrégularités produites par la rouille de ce métal, inévitable à la longue. Ce disque de cuivre est représenté en a sur les figures 1 et 2 ; il est, comme on le voit, horizontal et complètement baigné par le mercure b de l’auge en fer c, à laquelle aboutissent les pôles /'/' de l’ai-
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- mant permanent f. Les faces du disque a sont vernies, à l’exception du centre et de la périphérie, qui sont amalgamés pour assurer au passage du courant une continuité parfaite. Le courant entre dans l’auge e et en sort par les conducteurs^', en
- Fig. i et 2. — Compteur Hoockham.
- passant en grande partie par les parties du disque a les plus proches des pôles/'/'.
- La pièce polaire qui plonge dans le mercure est aussi isolée au vernis, et toutes deux doivent avoir leurs extrémités biseautées de manière à y réduire le plus possible les courants de Foucault.
- Le passage du courant fait tourner le disque avec une vitesse proportionnelle à son intensité,
- pourvu, entre autres choses, que le flottement du mercure soit négligeable par rapport au couple de rotation engendré par les courants de Foucault développés dans le disque a. Mais on ne peut guère y arriver par l’emploi seul d’un aimant permanent, ni même au moyen d’un électro en dérivation substitué à/. Aussi, emploie-t-on, dans ce cas, un électro compound, avec l’un de ses enroulements disposé en série et d’une importance déterminée par l’expérience, telle qu’il puisse, en affaiblissant l’intensité du champ magnétique,
- Fig. 3 à 6.
- permettre d’augmenter la vitesse du disque pour les grands courants. Avec les aimants permanents, on emploie un barreau de fer doux n isolé magnétiquement de l’aimant/par des fourrures en cuivre p (fîg. 2), et entouré par un bobinage qq‘, intercalé en série dans le courant à mesurer et déterminé par tâtonnement de manière à rendre les indications du compteur sensiblement proportionnelles.
- M. Hoockham préfère employer, avec des électros en dérivation, la disposition représentée par les figures 3 et 4, dans laquelle les pôles f2fs courbés et épanouis sur les trois quarts de la surface du disque sont déprimés à leurs extrémités f3 ,/3
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- pour y réduire leur section de manière que l’intensité ou la puissance magnétique de ces extrémités soit sensiblement invariable, indépendamment des variations du restant des pièces /2/2. L’intensité du champ magnétique moteur du disque a en /2/2 peut donc varier avec l’intensité du courant dérivé, tandis que le magnétisme du champ f, retardateur ou frein du disque, ne varie pas.
- Dans le dispositif représenté par les figures 5 et 6, ce frein est disposé à l’extérieur de l'auge c, et les pôles de/sont bifurqués en h et L Les bifurcations h, qui sont continues, ne produisent pas de courants de Foucault. Le disque a est mis
- en rotation par la partie du champ magnétique située entre les branches kk; les branches II exercent sur un deuxième disquem une action retardatrice rendue invariable par les entailles VV.
- Le fil inférieur g amène le courant au mercure par un anneau concentrique et parallèle à la jante non vernie du disque a.
- Nouvelle boussole de sir William Thomson (1890)
- Cette boussole est suspendue de manière à lui éviter les vibrations provenant de la marche des machines et les chocs dus au tir des gros ca-
- nons, capables de briser le verre des boussoles quand il supporte l’azimut du compas. xA cet effet, l’habitacle de la boussole repose, par des supports élastiques dà joints sphériques ce à couteaux d', sur deux tubes en plomb très lourds C guidés par des manchons élastiques c et portés par des ressorts B.
- Quant à l’azimut du compas, on le fait porter (fig. 3 et 4), non pas sur le verre, mais par trois points h, hu b2 sur le rail inférieur g d’un cercle g g', dans lequel on l’introduit par l’encochey, et sur lequel on l’oriente par la poignée H.
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- Thermostat de précision Benko (1890).
- Le mercure de ce thermostat est renfermé dans une boîte de platine compressible A disposée de manière à pouvoir régler facilement et avec la plus grande exactitude le niveau initial du mer-
- Fig. i. — Thermostat Benko.
- cure B en serrant ou en desserrant la vis de pression C. Le thermostat avertit lorsque le mercure ferme en E' le circuit avertisseur.
- _____________ G. R.
- Les électromotem’s à champ magnétique rotatoire, par M. De Bast (*).
- MM. Leblanc et Hutin sont arrivés au décalage le plus avantageux, d’un quart de période, des
- (*) La Lumière Electrique du 12 décembre 1891, p. 227. Après les mots « une variation périodique » (p. 530, 2* colonne) faire suivre le passage suivant :
- « Nous laissons à nos lecteurs le soin de s’en assurer par une construction graphique analogue à celle que nous avons utilisée précédemment.
- « M. Tesla a proposé le moyen suivant pour transmettre
- deux courants dérivés l’un par rapport à l’autre, en donnant à l’un des circuits un certain coefficient de self-induction et en insérant dans l’autre circuit un condensateur de capacité convenable C. Le courant circulant dans le premier circuit est de cette façon en retard d’un temps déterminé 0' sur la différence de potentiel maintenue aux bornes communes. Le décalage du second courant est, au contraire, de sens inverse, c’est-à-dire que les phases de ce courant sont en avance sur celles de la différence de potentiel. Car, si l’on se rappelle que l’effet d’une capacité C intercalée dans un circuit parcouru par des courants périodiques est le même que celui d’une self-induction négative
- T2
- de valeur absolue —on voit que le retard du
- courant sur la différence de potentiel est exprimé par
- 0"
- _T
- 2 71
- R V 4 TC2 c)
- L et R étant le coefficient de self-induction et la résistance du circuit considéré. 11 suffit, pour que ce retard soit négatif, que l’on ait
- J2
- 4 TC*
- e)
- <0
- ou bien
- 4 na
- q-2
- CL< I.
- Et on peut donner à C une valeur telle que
- T ^
- 9' — 0" — !
- 4'
- Remarquons en passant que cette relation est satisfaite par des valeurs de C d’autant plus faibles que la fréquence du courant i/T est plus grande. La solution en question est donc surtout avantageuse avec les courants de courtes périodes. On peut lui objecter que, jusqu’à présent tout au moins, la construction de condensateurs industriels n’est pas sans présenter de sérieuses difficultés, Cependant, MM. Leblanc et Hutin sont déjà parvenus à produire, par un procédé de formation graduelle, des condensateurs supportant bien des tensions assez élevées et dont le diélectrique est constitué par une matière bon marché, telle que le papier paraffiné.
- Il est aisé, au moyen d’un dispositif auxiliaire
- au moteur à champ tournant par deux fils de ligne seulement l’énergie développée par la machine génératrice. Celle-ci est un alternateur ordinaire débitant un seul courant périodique.
- « Les deux enroulements inducteurs de l’électromoteur sont dérivés sur les deux conducteurs constituant le circuit de transmission. »
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- fort simple, de faire produire à une dynamo à courant continu ordinaire, munie d’un anneau Gramme, deux différences de potentiel périodiques décalées exactement d’un quart de phase. 11 suffit, ainsi que l’ont fait MM. Schuckert et Ci0, de Nuremberg, de munir l’induit d’uri second collecteur constitué par quatre bagues métalliques juxtaposées, sur chacune desquelles frotte un balai. Ces balais servent deux à deux à recueillir les deux courants diphasés.
- Considérons, en effet (fig. 3), un anneau de fer feuilleté, garni d’uri enroulement continu de fil de cuivre isolé et animé d’un mouvement de rotation entre les deux épanouissements polaires d’un système inducteur. Quatre points a, b, c, d de cet enroulement, distants d’un écartement angulaire de 90°, sont reliés chacun à l’une des
- Fig. 3
- bagues du nouveau collecteur. Quelle que soit la position de l’armature, les moitiés de l’enroulement situées de part et d’autre de la droite perpendiculaire à la ligne des pôles et à l’axe O sont le siège de forces électromotrices résultantes concourantes et la distribution du potentiel le long des deux séries de spires est la même et est symétrique par rapport à cette droite. La différence de potentiel est donc maxima entre les deux points où celle-ci touche l’enroulement induit; elle est nulle entre les points où la ligne des pôles rencontre ce dernier. Dans la position de l’armature figurée, les points a et c se trouvent précisément dans la première situation : la différence de potentiel existant entre les deux bagues qui leur correspondent va donc en diminuant à mesure quex la rotation se poursuit, est nulle après un quart de tour, puis, changeant de signe, repasse par un maximum 90° plus loin, pour s’annuler ensuite de nouveau et reprendre enfin sa valeur
- primitive. Une période de la différence de potentiel correspond ainsi à une révolution complète de la dynamo. Les mêmes variations s’observent entre les bagues reliées aux points b et d, mais comme ceux-ci sont décalés de 90e par rapport aux précédents, les phases de la seconde différence de potentiel diffèrent d’un quart de période de celles de la première.
- On reconnaît facilement que rien n’empêche de dériver un courant à la fois de chacune des paires de frotteurs reposant sur les bagues unies “et des balais placés suivant la ligne neutre sur le collecteur Gramme à touches. Ce dernier courant étant continu peut servir à l’excitation des électroaimants inducteurs : la machine Schuckert constitue donc un alternateur auto-excitateur produisant deux courants diphasés.
- Fig. 4
- Bien plus, elle est réversible et fonctionne aussi comme électromoteur.
- Si l’on envoie dans l’armature, par les bagues dessinées extérieurement, un courant périodique
- * = 1 sm — t,
- et par les bagues intérieures un courant
- . 2 7t .
- t — I COS — t,
- l’anneau développe un flux magnétique rotatoire. Car, comme au temps t = o, on a i'== 0 et i" — I; à ce moment la distribution des courants est celle représentée figure 3 et les lignes de force engendrées par les spires magnétisantes cda et c b a déterminent, vers l’extérieur du noyau, en s’échappant pour se fermer sur elles-mêmes à travers la carcasse environnante, deux pôles contraires, à la hauteur des points c et a.
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- Après un huitième de période, quand t= - ,
- O
- On voit (fig. 4) qu’alors les deux courants s’ajoutent dans les quadrants cd, b a et se neutralisent, au contraire, en cb, da\ les pôles sont donc situés vers le milieu des arcs cb et da d’où émerge maintenant le flux.
- T
- Plus tard, t = —,£' = I, i" = o et les pôles 4
- viennent en b et d.
- 11 est inutile d’insister davantage pour montrer que pendant une période des courants les pôles se déplacent tout autour de l’armature, dans le sens du mouvement des aiguilles d’une montre, en donnant l’essor à un flux magnétique qui tourne avec eux. Ce flux, en balayant les pièces polaires non excitées de la carcasse, y induit des courants tourbillonnaires dont la réaction électromagnétique tend à entraîner ces masses dans le mouvement du (lux. Comme la carcasse est fixe, c’est l’armature elle-même qui se met à tourner en sens inverse c’est-à-dire suivant l’orientation de la flèche figurée.
- 11 en résulte que la vitesse absolue de rotation du flux, vitesse qui est égale à la somme algébrique de la vitesse de déplacement des pôles dans l’armature et de la vitesse périphérique de celle-ci, va en diminuant à mesure que la machine tourne plus vite. Si le moteur n’entraînait aucune charge et ne présentait pas de résistances mécaniques ou autres, on conçoit que le llux pourrait devenir immobile dans l’espace : à ce moment les deux vitesses composantes étant égales, l’armature exé-T
- enterait - révolutions par seconde et sa marche 4
- serait synchronique avec celle de la machine génératrice du même type.
- En fait, les moteurs exposés à Francfort démarrent spontanément avec 1/5 de leur charge normale et la vitesse angulaire de l’armature s’approche ainsi suffisamment du synchronisme pour que celui-ci s’établisse rapidement quand on excite ensuite les noyaux de la carcasse au moyen d’un courant continu. Cette excitation peut être indépendante ou, plus simplement, être obtenue en reliant le circuit d’excitation aux balais du collecteur Gramme de l’armature. On peut alors imposer à la machine le lestant de sa charge.
- Tant que celle-ci ne dépasse pas une certaine limite, la vitesse du synchronisme se maintient et les pôles de l’armature restent stationnaires devant les pôles de la carcasse.
- Si l’on ferme le circuit à courant continu quand, après le démarrage, la vitesse du moteur diffère encore notablement de celle de la génératrice, on constate que le premier s’arrête. Aussi ne peut-on exécuter la manœuvre que lorsque la déviation d’un voltmètre à courants alternatifs relié au circuit des électro-aimants, grande au début, est revenue suffisamment près du zéro de la graduation.
- Nous avouons ne pas connaître d’explication absolument satisfaisante de cette différence dans l’effet produit par l'excitation des épanouissements polaires, qui accélère jusqu’au synchronisme la marche du moteur quand celle-ci ne s’écarte plus beaucoup et, inversement, provoque l’arrêt quand l’écart est notable.1 Le cas, quoique plus complexe, présente quelque analogie avec celui d’une aiguille aimantée suspendue au-dessus d’un aimant animé d’un mouvement de rotation. L’aiguille n’est entraînée que si l’allure de l’aimant est suffisamment lente.
- Il peut sembler que le système de transmission électrique de l’énergie préconisé par la maison Schuckert et Ci0 comporte nécessairement quatre fils de ligne. Cependant il n’en est pas ainsi quand il s’agit de conducteurs de grande longueur. Car les bobines à haute tension des transformateurs dont l’emploi s’impose alors, bobines au nombre de deux dans chaque qppareil, admettent un fil de retour commun. II suffit que les deux bobines à basse tension-des transformateurs soient reliées séparément aux deux paires de bagues des machines correspondantes ; ici, en effet, l’usage de trois fils seulement mettrait en court circuit un quart de l’enroulement des armatures.
- Notons, en passant, que les machines Schuckert dont nous venons de parler présentent une variété d’emploi considérable : elles peuvent servir indifféremment comme génératrices produisant un courant continu ou bien un ou deux courants alternatifs, comme moteurs à courant continu ou à courants alternatifs, comme transformateurs de courant continu en courants alternatifs ou inversement.
- Nous avons, pour la clarté du raisonnement, admis au début de cette étude que le champ rota-
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- toire des électromoteurs de la catégorie qui nous occupe est uniforme à chaque instant et conserve la même intensité pendant toute la durée d’une révolution. Cela n’est certainement pas vrai dans la réalité. Car il paraît évident que la distribution des lignes de force magnétique produites par les deux courants diphasés doit changer constamment, puisque la perméabilité de l’air reste la même, tandis que celle des masses de fer subit des fluctuations correspondant aux variations périodiques de l’induction magnétique.
- 11 en résulte que le couple moteur électromagnétique développé par l’armature n’est pas constant dans le tour; mais on comprend qu’on s’approchera d’autant plus de cette invariabilité que la discontinuité du système inducteur sera moindre, c’est-à-dire que le nombre des pôles saillants de la carcasse sera plus grand.
- C’est en partant de cette idée que MM. Leblanc
- et Hutin ont composé leur moteur à champ tournant (fig. 5) d’une sorte d’anneau fixe en tôle de fer isolée présentant un nombre de saillies polaires multiple de quatre. Entre ces dernières sont disposées des bobines excitatrices groupées alternativement en deux circuits. Les enroulements de deux bobines successives du même circuit sont inversés. On constate sans peine que, lorsque les deux circuits sont parcourus par des courants alternatifs décalés d’un quart de période, ce système inducteur développe à travers l’induit plusieurs flux magnétiques se déplaçant simultanément autour de ce dernier les uns à la suite des autres. On constituerait un autre inducteur du même genre, si, après avoir coupé la carcasse de la fîgure 1 entre deux pièces polaires et l’avoir ouverte en arc de cercle, on juxtaposait une série d’éléments semblables pour reformer une circonférence complète, en connectant entre elles les bobines paires et impaires séparément. L’induit
- mobile de la machine de MM. Leblanc et Hutin est un tambour denté muni également de deux enroulements reliés chacun, par une paire de bagues et de balais, à une résistance extérieure réglable. Nous verrons plus loin comment celles-ci permettent de maintenir constante la vitesse du moteur.
- La machine dont il vient d’être question n’est pas encore entrée dans le domaine de la pratique. 11 en est autrement de l’électromoteur von Dolivo Dobrowolski, dont un modèle de cent chevaux était utilisé à l’Exposition de Francfort pour recueillir une partie de la puissance électrique envoyée de Lauffen sous la tension d’une vingtaine de milliers de volts.
- Nous n’avons pas réussi à nous procurer une description exacte de cette machine ; nous ne pourrons donc qu’en exposer sommairement le principe d’après des renseignements incomplets.
- Soient deux cylindres coaxiaux en fer feuilleté munis chacun, comme les armatures Gramme à anneau, d’un enroulement conducteur divisé en trois bobines juxtaposées seulement. Les bobines du cylindre extérieur, que nous supposerons fixe, reçoivent trois courants périodiques,
- dont les phases sont décalées d’un tiers de période les unes par rapport aux autres. 11 ne faut pas six fils de connexion pour conduire ces courants, car ils jouissent de la propriété remarquable qu’à chaque instant leur somme algébrique est nulle :
- i' -1 • »' 4- i” = o. ‘
- Remarquons en effet que I [sin ^ * + sin %?(f -1) -I- sin ^ - ^)]
- , f . 2 11 , , . 2 U , 2 TC . 2 TC 2 TC ,
- = I sin / + sin t cos —-----sin — cos t
- LT T i 3 T
- , . 2 TT , Atz . 47T 2 TC 1
- -f sm — t cos -y — sin —• cos — t J
- = >[siny <(' -;-^)-cos y °-
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- On peut donc réunir métalliquement entre eux les bouts sortants des trois bobines et se contenter de trois conducteurs de transmission, comme l’indique le schéma de la figure 6, L'un quelconque de ceux-ci doit être considéré comme fil de retour commun pour les deux autres. Une connexion du même genre doit nécessairement être effectuée dans la machine génératrice, qui n’est autre chose qu’un alternateur multipolaire ordinaire, dont l’induit présente trois circuits convenablement disposés par rapport aux pôles inducteurs.
- Nous ne nous attarderons pas longtemps à démontrer que, dans l’électromoteur, le système des trois courants déphasés d’un tiers de période
- Fig. 6
- engendre un flux magnétique rotatoire. Constatons simplement que l’on a
- ,:' = o, t" = S =
- *' = ^ V3 *" = O t" = — yjl ;
- /' = — i yj~3 = j S t- = o ;
- et que, par suite, aux trois instants considérés, la direction générale du flux à travers l’induit passe successivement par les trois orientations : de ab vers c, de bc vers a, de ca vers b, en effectuant une révolution complète en T secondes.
- Les trois circuits de l’induit qui suit, par entraînement électromagnétique, le mouvement du flux inducteur ont été, pour ne pas compliquer la figure, simplement représentés par des droites, Ils sont aussi reliés eptr’eqx à la façon des bobi-
- nes induites des dynamos Thomson-Houston à courant constant, bien connues. Les bouts libres sont attachés à trois bagues poitées par l’arbre, sur lesquelles appuient des balais réunis ensemble à travers trois résistances réglables dont nous allons maintenant expliquer le rôle.
- Les électromoteurs à champ magnétique tournant sont des appareils dont la vitesse angulaire est essentiellement variable avec la charge. En effet, admettons que l’intensité du champ rotatoire n’est pas influencée par les variations de cette dernière, ce qui, à cause de la réaction d’induit, n’est cependant pas tout à fait vrai. A un couple moteur déterminé développé par la machine correspond un certain courant efficace induit dans l’armature mobile. Si le couple doit croître, par exemple, ce courant doit aussi augmenter et, quand la résistance du circuit qu’il parcourt est invariable, la force électromotrice effipace d’induction doit devenir plus grande. En d’autres termes, la vitesse relative du flux rotatoire par rapport aux fils de l’armature varie en même temps et dans le même sens que la charge. Mais, toujours si l’on suppose l’inducteur fixe, les vitesses du flux et de l’induit sont de même signe et la première des deux est constante, ne dépendant que de la période des courants alternatifs. L'allure de l’induit se ralentira donc nécessairement.
- Nous avons déjà vu comment, dans le cas spécial de leur machine, MM. Schukert et Cie obtiennent la constance de la vitesse en modifiant, après le démarrage, le caractère du fonctionnement du moteur, par une excitation auxiliaire à courant continu.
- Quand il s’agit des autres types d’alternateurs à champ magnétique rotatoire, on conçoit que l’on peut corriger les écarts de vitesse qui tendent à se produire en insérant dans le circuit induit des résistances extérieures réglables, qu’il conviendra de réajuster à chaque altération du couple résistant.
- M. Dobrowolski a réussi à se débarrasser de cette sujétion en faisant la remarque suivante : la vitesse maxima que pourrait atteindre le moteur correspond au cas idéal d’une charge et de frotte ments de toutes espèces nuis; alors l’armature tourne aussi vite que le flux, quelle accompagne. Le déplacement relatif est nul, de même que l’induction électromagnétique. La vitesse angulaire de la machine ne pourra jamais descendre de
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- plus de io o/o, par exemple, en-dessous de cette valeur théorique, si l’on a soin de donner à l’armature une résistance intérieure suffisamment faible pour que le courant efficace engendré par la force électromotrice d’induction correspondant à la marche la plus lente que l’on veut admettre puisse atteindre une intensité capable de vaincre le couple résistant maximum. On parvient ainsi à réaliser, sans aucune manoeuvre, une allure d’une régularité suffisante dans la pratique. Seulement, dans ces conditions, il pourrait arriver qu’au moment de la mise en train, alors que la vitesse relative du flux par rapport à l’armature est égale à la vitesse absolue même du premier, le courant induit très intense provoque une réaction magnétique suffisante pour annuler complètement le champ rotatoire inducteur. Le moteur ne démarrerait pas. Pour obvier à cet inconvénient
- Fig. 7
- M. Dobrowolski intercale, au début, des résistances à la suite des bobines induites (fig. b) et les retire ensuite graduellement du circuit à mesure que le mouvement de la machine s’accélère.
- Moins pratique, mais assez intéressant, est le moyen employé par la maison Siemens pour régler la vitesse de son électromoteur à flux tournant. Les trois courants périodiques, déphasés d’un tiers de période, qui alimentent, par trois fils, le moteur parcourent (fig. 7) successivement l’inducteur fixe et l’armature mobile. Celle-ci est un anneau Gramme dont le collecteur à touches supporte trois balais maintenus à des écartements angulaires invariables de 120°. Pour une position déterminée des frotteurs, le champ rotatoire engendré par l’inducteur coïncide constamment en dirèction avec celui que produit l’armature, et la^ machine ne se met pas en marche ; elle est en quelque sorte au point mort. Mais si on avance ou recule les balais, les deux systèmes de pôles
- tournants se séparent dans un sens ou dans l’autre et le moteur tourne en avant ou en arrière avec une vitesse qui dépend du décalage et peut être réglée en agissant sur celui-ci.
- pour maintenir par le passage d un courant électrique un fil de fort diamètre à une température donnée il faut que l’intensité du courant soit proportionnelle à la puissance 3/2 du diamètre, tandis que pour des fils fins cette intensité est sensiblement proportionnelle au diamètre du fil. Jusqu’ici on n’a pas pu expliquer cette différence dans la manière dont se comportent des fils de divers diamètres. Comme l’un de nous l’a démontré dans la discussion d’un mémoire présenté à la Société royale, la différence provient de ce qu’on suppose que la perte de chaleur par radiation et par convection, par centimètre carré et pour un degré de différence de température, est constante et indépendante de la dimension et de la forme du corps soumis à l’expérience.
- Les importantes recherches faites sur le pouvoir émissif par MM. Macfarlane, Tait, Crookes, Bottomley, et Schleiermacher ont eu pour objet de déterminer comment varie le pouvoir émissif avec la surface et avec la densité du gaz entourant le corps, mais ces expérimentateurs ne se sont pas occupés de la manière dont ce pouvoir varie avec la forme et les dimensions du corps radiant. Les variations considérables dues à un changement des dimensions du corps ont très peu attiré l’attention des physiciens ; par exemple, dans le livre classique de M. Everett : Sur les unités et constantes physiques, l’auteur donne les résultats absolus obtenus par M. Macfarlane comme « les résultats de la perte de chaleur du cuivre noirci et poli dans l’air à la pression atmosphérique » ; mais il ne fournit aucune donnée relativement à
- (*) Mémoire présenté à la Société royale de Londres, le 19 novembre 1891.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur le pouvoir émissif des fils minces, par MM. W. E. Ayrton et H. Kilgour (1).
- Dès 1884 on a trouvé expérimentalement que
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- la forme et aux dimensions du corps qui se refroidit.
- Depuis que notre mémoire a été envoyé à la Société royale on a fait paraître une nouvelle édition du livre en question. Dans cette nouvelle édition, M. Everett a joint au mot «cuivre» de l’ancienne édition le mot « sphère » et il a ajouté le passage suivant :
- « Influence des dimensions.— D’après M. Ayrton, le coefficient d’émission augmente lorsque les dimensions du corps émetteur diminuent; pour une sphère noircie du rayon r le pouvoir émissif est égal à
- « La valeur de r est, d'après les expériences de M. Macfarlane, égale à 2 ».
- Les lois qui régissent la perte de la chaleur dans des conducteurs cylindriques minces offrent un intérêt scientifique considérable, en montrant comment la forme d un corps intervient relativement aux courants de convection ; elles ont encore une importance considérable pour les ingénieurs électriciens par rapport aux lampes à incandescence, aux voltmètres à fil chaud, aux plombs de sûreté, etc.,
- 11 nous a donc paru intéressant de rechercher comment de la loi de la puissance 3/2 pourles fils de fort diamètre on passe à celle de la puissance simple pour des fils fins.
- Nous avons commencé les recherches dont il est question dans ce mémoire au commencement de 1888 et nous avons mesuré les pouvoirs émissifs de neuf fils de platine ayant des diamètres de 0,0305 ; 0,0508; 0,0737; 0,1016; 0,1524; 0,2031 ; 0,2362; 0,2819; 0,3556 millimètre.
- Comme les résultats des expériences de ce genre peuvent être influencés par l’effet refroidissant des pièces métalliques auxquelles les fils sont attachés, nous avons d’abord calculé quelle est la longueur de fil nécessaire pour que la perte de chaleur par conductibilité n’introduise pas d’erreur appréciable dans l’évaluation du pouvoir émissif.
- Pour y arriver il était nécessaire de calculer la distribution de la température le long d’un fil dans lequel circule un courant constant lorsque le fil perd de la chaleur par radiation, par convection et par conductibilité; il était en outre nécessaire de reprendre les calculs que l’un de nous
- avait publié dans The Electrician, en 1879, et de tenir compte du fait que le pouvoir émissif, ainsi que les conductibilités thermiques et électriques étaient différentes aux différents points du fil, par suite des variations de température.
- Avant d’avoir terminé les expériences décrites dans ce mémoire, nous ne pouvions employer dans nos calculs relatifs au pouvoir émissif du fil de platine pour différents diamètres et à différentes températures que des valeurs approximatives.
- Les expériences étant terminées nous avons repris les calculs et nous avons exprimé le pouvoir émissif en fonction du diamètre du fil et de la température tel. que l’expérience nous l’avait donné.
- Dans le mémoire complet nous indiquons le résultatauquel nous sommes finalement arrivés en calculant la distribution de la température le long du fil; nous exprimons nos remerciements à Mv Henrici (que nous avons consulté sur la meilleure méthode de résoudre pratiquement les équations différentielles assez compliquées auxquelles nous avions affaire) pour l’intérêt qu’il nous a témoigné dans le traitement mathématique du sujet, et pour les idées qu’il a bien voulu nous communiquer et qui nous ont permis d’arriver à la solution.
- Chaque fil soumis à l’expérience était tendu dans la direction de l’axe d’un cylindre de 32,5 cm. de longueur dont la surface intérieure était noircie et dont la température était maintenue constante pour une circulation d’eau entourant le cylindre. La quantité de chaleur perdue par les fils est égale au produit du courant traversant le .fil par la différence de potentiel aux extrémités; la résistance du fil, et par suite la température, s’obtient en faisant le quotient de la différence de potentiel par l’intensité du courant. Dans toutes les expériences on a fait varier l’intensité du courant.
- Comme la variation de résistance avec la température n’est pas la même pour différents échantillons de fils de platine, on a fait des expériences séparées pour déterminer le coefficient pour chacun d’eux jusqu’à la température de 300°.
- On s’est servi de différents thermomètres, dont la comparaison avec le thermomètre étalon de Kew a exigé beaucoup de travail, d’autant plus qu’il n’était pas possible d’acheter il y a trois ans à l’observatoire de Kew des thermomètres étalons qui permissent de faire des observations entre
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- 2000 et 300°, et pourvus en bas d'un réservoir dans lequel le mercure se dilatât pour des températures au-dessous de 200°.
- Nous n'avons pu nous procurer qu’un long thermomètre gradué avec soin entre o° et ioo°, et dont le reste du tube avait été calibré simplement par rapport à l’uniformité de la section intérieure. 11 s’ensuit que lorsque nous voulions comparer l’un de nos thermomètres entre 2000 et 300° avec l’étalon de Kew, leurs réservoirs se trouvaient à des distances consjdérables lorsqu’on les plongeait dans un bain d’huile et que l’extrémité de la colonne mercurielle émergeait juste de la surface de l’huile. Le mémoire complet contient une courte description des moyens employés pour vaincre cette difficulté et pour obtenir des comparaisons exactes entre les indications des thermomètres.
- L’examen des courbes qui accompagnent le mémoire complet et qui montre le pouvoir émis-sif pour chaque température de chacun des neuf fils conduit aux conclusions suivantes :
- i° Pour une température donnée, le pouvoir émissif est d’autant plus fort que le fil est plus fin.
- 20 Pour un fil donné, le pouvoir émissif augmente avec la température ; cette augmentation est d’autant plus considérable que le fil est plus fin. Pour le fil le plus fin employé dans les expériences, l’augmentation du pouvoir émissif avec la température est très frappante.
- 30 L'effet de la surface sur la déperdition totale de la chaleur (par radiation et par convection) par seconde, par centimètre carré et par degré centigrade de différence de température augmente par conséquent avec la température.
- En comparant la déperdition de chaleur du fil de 0,0305 mm. de diamètre à 300° à celle du fil de 0,1524 mm. à 150, la température ambiante étant de io° dans les deux cas, on voit que le premier fil perd, par centimètre carré de surface et par seconde, non pas
- 900—10 „ , .
- 1-----— ou ç8 fois,
- 15 — 10 ' 7
- autant de chaleur que le dernier fil, comme cela arriverait si les pouvoirs émissifs étaient les mêmes, mais bien
- 60 X 58 ou 3480 fois
- autant de chaleur, ce qui est une conséquence du fait que le pouvoir émissif, c’est-à-dire le nombre de calories (gramme degrés) perdues par le fil de 0,0305 mm. à 300° par seconde et par centimètre carré de surface, pour un degré d’excès de température, est 60 plus grand que pour le fil de o, 1524 mm. à 150. Le pouvoir émissif de ce dernier fil varie très vite pour une température voisine de 150.
- On a déduit des courbes le tableau suivant, dans lequel on a indiqué les pouvoirs émissifs des différents fils à huit températures différentes.
- Diamètre du fil Pouvoir émissif
- millimètres 400 C. 60" c. 80° c. 100° Ç. 150° C. 200° C. 250* C. 300° C;
- 0,0305 0,050s 0,0737 0,1524 0,2031 0,2362 0,2819 0,3556 0,008230 0,005950 0,002IQ3 0,0024(50 0,009560 0,000860 0,003336 0,002660 0,010300 0,007500 0,004086 0,002806 0,0I08d6 0,007900 0,004552 0,002930 0,002804 0,002297 0,002053 0,001894 0,011875 0,008600 8,005095 0,003212 0,00-939 0,002448 0,002216 0,002027 0,012783 0,00907b 0,005379 0,003460 0,003076 0,002586 0,002363 0,002136 0,013625 0,009480 0,005628 0,003666 0,003217 0,002718 0,002490 0,002224 0,014400 0,009850 0,005845 0,003837 0,003952 0,002843 0,002608 0,002286
- Dans ce tableau on a omis le fil de 0,1016 mm., les expériences ayant montré que la résistance spécifique de ce fil était beaucoup plus grande, son coefficient de température ainsi que son pouvoir émissif beaucoup plus faibles que les valeurs
- correspondantes du platine. Ce fil contenait probablement de l’iridium ou de l’argent.
- D’après les résultats de nos expériences, le pouvoir émissif de fils de platine de différents diamètres et à }a même température peut être exprimé
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- assez exactement par une constante, plus le produit d’une constante par l’inverse de diamètre du fil. Nous avons trouvé, par exemple :
- à ioo" C. e = 0,0010360 + 0,000306769 d—1 (1)
- 200° C. e = 0,0011113 4- 0,000363288 d-* (2)
- 300" C. e = 0,0011353 4- 0,00040833 d~l (3)
- valeurs dans lesquelles d représente le diamètre du fil en millimètres.
- Les pouvoirs émissifs sont exprimés en calories perdues par seconde, par centimètre carré et par degré centigrade d’excès de température.
- La loi que l’on énonce souvent et d’après laquelle le courant nécessaire pour maintenir un fil de métal donné à un excès de température prise au-dessus de la température ambiante est proportionnel à la puissance 3/2 du diamètre du fil, est basée sur l’hypothèse que le pouvoir émissif est indépendant du diamètre du fil. D’après les trois formules données plus haut pour e, on voit :
- i° Qu’à la température de ioo° la valeur de d dans la formule (1),
- e = 0,0010360 4- 0,0003067 69 d—',
- doit être d’environ 5,6 mm., afin que si l’on néglige le second terme, l'erreur quant à e ne soit pas supérieure à 5 0/0 et environ 29,3 mm. pour que l’erreur n’excède pas 1 0/0.
- 20 Que pour une température de200°, la valeur de i dans la formule (2),
- e = 0,00111134- 0,000363288 d-!,
- doit être d’environ 6,2 mm. pour pouvoir négliger le second terme sans que l’erreur de e' dépasse 5 0/0, et environ 32,5 mm. pour que cette erreur ne dépasse pas 1 0/0.
- 30 Que pour la température de 300° la valeur de d dans la formule (3),
- £ = 0,0011353 4- 0,00040853 rf—*,
- doit être d’environ 6,8 mm. pour que l’erreur que l’on commet en négligeant le second terme n’excède pas 5 0/0, et d’environ 33,3 mm. pour que cette erreur ne dépasse pas 1 0/0.
- Nous arrivons ainsi à la conclusion que, lorsque l’on considère le pouvoir émissif comme une quantité constante pour des ,fils dont les diamètres augmentent à partir des fils très fins jusqu’aux fils de 25 millimètres de diamètre, on commet ainsi des erreurs considérables, qui pour
- plusieurs de ces fils peuvent atteindre des centaines pour cent.
- En partant de la formule (3) nous avons trouvé que pour maintenir à une température de 3000 un fil de platine d’un cinquantième de millimètre de diamètre il faudrait une densité de courant de 513 ampères par millimètre carré; si le pouvoir émissif d’un fil de cuivre du même diamètre et à la même températureavait une valeur égale, il faudrait une densité de courant de 1225 ampères par millimètre carré. C. B.
- Sur la forme des ondulations électriques, par M. V. Bjerknes, de Christiana (.*)•
- Tous les phénomènes nous portent à admettre comme certain que le mouvement du fluide électrique dans un excitateur de Hertz est vibratoire. Mais l’incertitude commence lorsqu’il s’agit de déterminer le mode de mouvement : est-ce un mouvement ondulatoire régulier comme celui du pendule, ou bien est-il irrégulier et s’effectue-t-il par secousses? On a fait à ce sujet diverses hypothèses.
- La plus simple consiste, .sans nul doute, à admettre que les ondulations électriques se propagent d’après les lois posées pour le mouvement pendulaire, mouvement que l’on représente par une sinusoïde, de telle sorte que l’intégrale suivante correspondrait au cas étudié. On aurait la fonction
- F (t) = A e a* sin (at 4- a').
- Pose-t-on cette hypothèse, elle permet, grâce au phénomène de résonance, de déterminer le décrément logarithmique
- ainsi que M. Bjerknes l’a déjà indiqué. Mais il ne suit pas absolument de là que l’hypothèse soit exacte en soi.
- Le phénomène connu de la résonance multiple, qui semble de prime abord donner la solution du problème, découle aussi de l’hypothèse précitée. 11 ne paraît donc pas indispensable d’admettre l’existence d’une multiplicité d’ondulations, comme l’ont fait MM. SarrazinetDe la Rive (2).
- Mais si l’existence de formes plus compliquées de la fonction F (t) n’a pas été prouvée par les ex-
- (9 IViedemnnn's Annahn, n° il, p. 513. j (*) Archives de Genève, t/ XXIII, p, 113, 1890.
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- périences des physiciens genevois, il s’ensuit, d’après les explications précédentes, que la question n’est point encore tranchée.
- M. V. Bjerknes s’est donc proposé de soumettre l’hypothèse des mouvements pendulaires à un examen décisif.
- Le passage momentané des ondulations dans un conducteur primaire doit pouvoir se représenter d’une manière très exacte par la forme du mouvement vibratoire qu’il crée dans un conducteur infini. Lors donc que nous pourrons découvrir la forme de ce mouvement vibratoire en un point quelconque du temps, nous posséderons une représentation graphique de la fonction F. La forme de l'ondulation ne peut sans doute point être observée directement, mais il est possible de l’obtenir immédiatement en substituant au conducteur infini, pratiquement impossible, une
- Fig. 1
- barre très longue mais fine, et en étudiant élec-trométriquement les ondulations produites par réflexion. Les variations de l’électromètre mesurent une certaine intégrale du temps (F(/)) des ondes électriques, laquelle fonction intégrale peut se représenter aisément en adoptant une certaine forme d’ondes. Soit, par exemple, le cas de la forme F(t)~ Ae~Jt sin (at-\-a'). On a alors :
- Si l’on représente la longueur du conducteur par les abscisses (en comptant à partir de l’extrémité), et les variations de l’électromètre par les ordonnées, on obtient une courbe de la forme indiquée, c’est-à-dire une courbe sinusoïdale amortie.
- Mais si l’on choisit n’importe quelle forme de la fonction F, cette proposition n’est plus exacte. Les figures 1 et 2 représentent les courbes obtenues expérimentalement de la manière indiquée plus haut. Les courbes pointillées sont celles calculées théoriquement d’après la formule donnée, de manière à obtenir les meilleurs résultats. Comme on le voit, la concordance n’est point parfaite, mais les divergences sont assez peu im-
- portantes pour être imputée aux erreurs d’expérimentation. On peut donc considérer ces données générales comme une confirmation de l’hypothèse proposée.
- Cherche-t-on à conclure de la forme des courbes observées à celle des ondulations, on arrive à la proposition suivante :
- Abstraction faite de tout mouvement de translation produit pendant la phase observée, la courbe peut être considérée comme l’expression graphique de la forme de l’ondulation ou du passage temporaire des ondes dans un conducteur primaire (excitateur de Hertz).
- Un avantage réel inhérent à ces essais découle de ce fait que les déterminations se font sans l’emploi d'un conducteur secondaire, lequel possède une durée propre de vibration.
- On peut donc conclure dès maintenant avec
- Fig. 2
- toute certitude que le conducteur primaire lui-même possède une valeur propre, bien définie, pour la durée des ondulations.
- L'intégrale du temps des ondulations électriques.
- Supposons que l’axe des x représente un fil conducteur, le mouvement ondulatoire vient de» infini et se réfléchit complètement au point nul. Au temps t = o, le mouvement est censé atteindre le point nul.
- Si l’on part de l’hypothèse exposée, l’équation de l’ondulation incidente sera:
- x- a — af — ai x . ...
- 1, = At? sin (at -f- x)
- L’équation de l’ondulation réfléchie sera
- . — at + it ix...
- \2. =s ± An sin (at — a, x)
- Ya = o, t = ^p -.
- ’ ^ v
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- On a de plus les relations
- dans lesquelles v représente la vitesse de propagation.
- Ces relations reposent évidemment sur la même hypothèse que celle admise par Fourrier en thermodynamique. 11 s’agit d’un milieu indéfini, sans pertes latérales d’électricité.
- Soit maintenant au point x, près du fil infini, un petit conducteur. La force Yt des ondulations incidentes commence par agir. Grâce à elle le petit conducteur s’électrise et est attiré.
- Cette force mécanique est à chaque moment proportionnelle au carré de Y! soit Y8i et pour chaque élément de temps dt, donne une impulsion proportionnelle à Y\dt.-
- La force Y! commence au point du temps
- t — -
- ment t
- et demeure seule active jusqu’au mo-
- —. Dans cet intervalle, le conducteur
- v
- reçoit une impulsion proportionnelle :
- /
- Y,! dt.
- A partir de ce moment la force est proportionnelle à (Yj + Y2)2.
- Comme limite supérieure d’intégration, nous pouvons prendre l’infini ; car, même pendant la plus petite durée des observations, des milliers ou des millions d’ondulations se produisent, et cela suffit pour éteindre complètement le mouvement. L'impulsion totale cherchée est donc proportionnelle :
- = i Y,*,//+- / lY, •+ Ya)s dt. J x J x
- 0)
- Cette impulsion se mesure directement à l’élec-tromètre. Cherchons quelle fonction J est de x.
- L’expression précédente peut être transformée en la suivante:
- * s. , ce » J
- = I Y,2 dt -t- / Y2sa!/-j- 2 /
- J X J X J X
- Les deux premières intégrales sont constantes, c’est-à-dire indépendantes de*. On le vérifie directement avec facilité. Ainsi
- J = Kl + 2
- ï
- Yt Y» dt.
- (3)
- En achevant le calcul et en faisant intervenir les fonctions exponentielles imaginaires, on obtient :
- i = Ki ± K e
- cos (2 ai x — K),
- (4>
- expression dans laquelle
- K4 = K cos kj
- , x ou
- k arc tang —.
- a\
- La courbe correspondante s’obtient directement au moyen des mesures éleclrométriques. Compa-rons-la à celle qui donne au temps t — o la forme de l’onde incidente.
- On a :
- Yt = Ae
- (5)
- On conclut de la comparaison des deux formules que l’on aura la véritable forme de l’onde lorsqu’on aura déterminé les grandeurs a et a (on obtiendra la longueur d’onde des ondulations incidentes en doublant la longueur d’onde de la courbe 4). Quant au passage momentané des ondulations, on le trouve en introduisant dans la première formule (E(fi)=) les valeurs de a et de a.
- 11 faut remarquer, en passant, que la grandeur A, c’est-à-dire la valeur absolue de l’amplitude, nous demeure inconnue.
- 11 en est de même de K, que nous pouvons exprimer en n’importe quelles unités. Faisons, par
- A
- exemple, K — —, remplaçons K par cette valeur - A, nous obtiendrons :
- 2 J = ± Ae
- cos (2 ai x — h),
- Y, Y2 dt (2)
- expression que nous pouvons remplacer par la suivante :
- 1 » — 2 «1 * •
- 2 J = rfc Ae sin a aA x
- (6)
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- qui, prise positivement, est semblable à la formule 5 ; elle peut donc servir à établir, comme la précédente, la forme des ondes électriques.
- A. Berthier.
- La perte d’énergie due aux renversements du
- magnétisme dans le noyau d’un transformateur P).
- M. Ewing vient de communiquer à la Caven-dish Pbysical Society, de Cambridge, les résultats d’expériences qu’il a exécutées, en commun avec M. Klaassen, pour vérifier si la perte par hystérésis diminue quand on charge un transformateur. Les expériences de M. Ryan, de M. Mordey et. de M. Ayrton semblaient indiquer l’existence de cette diminution, mais les résultats n’étaient pas absolument concluants, parce que, dans la plupart des expériences, la perte était déterminée non directement, mais par la différence de deux quantités beaucoup plus grandes. La méthode de mesure actuellement employée est une méthode directe, qu’à indiquée récemment M. Ewing (2). Sur un anneau de fil de fer isolé, on place deux enroulements primaires égaux et deux enroulements secondaires égaux; on construit deux transformateurs identiques, sauf que dans l’un les deux enroulements primaires et secondaires sont en sens inverse, de façon à n’exercer aucune action magnétique sur le noyau. On réunit les deux transformateurs, de sorte que les primaires et les secondaires sont traversés par les mêmes courants. Les effets Joule sont donc les mêmes, mais le transformateur actif s’échauffe plus rapidement que l’autre, à cause de l’hystérésis et des courants de Foucault; on rétablit l’égalité des températures en faisant passer un courant convenablement réglé dans les fils de fer du noyau inactif; on constate cette égalité au moyen de piles thermo-électriques opposées placées dans les noyaux.. Si le courant compensateur diffère de 5 o/o de la valeur qu’il doit avoir, on s’en aperçoit au bout de quelques secondes.
- Pour être sûr que l’induction magnétique B a la même valeur pendant toute une série d’essais exécutés sous des charges variables, on a enroulé sur le transformateur un fil « tertiaire » court, c’ést-à-dire une bobine induite spéciale, reliée à un
- (* *) The Electriciau, 4 décembre 1891.
- *) La Lumière Electrique, t. XLII, p. 124.
- voltmètre à fil chaud. Un rhéostat à liquide placé dans le circuit primaire permettait de rendre les limites de l’aimantation indépendantes des variations du courant secondaire. Le courant alternatif primaire était fourni par un grand transformateur excité par un courant interverti qui venait d’une^ batterie d’accumulateurs. On maintenait ‘ la fréquence constante au moyen d'un diapason qü'on fait vibrer à l’unisson du bruissement produit par le transformateur.
- L’emploi d'un transformateur pour l'excitation avait pour but de produire des courants plus voisins de la forme sinusoïdale qu’ils ne l’auraient été si le commutateur avait été relié directement au transformateur étudié.
- Après avoir réglé le courant compensateur, en laissant le secondaire ouvert, on fermait le secondaire sur une résistance assez faible pour qu’on pût charger fortement le transformateur et on augmentait le courant primaire jusqu’à ce que B, mesuré par le voltage « tertiaire » eût la même valeur que précédemment.
- On n’a pu constater aucune variation dans l’intensité du courant compensateur nécessaire pour maintenir l'équilibre de température. — En d’autres termes, la perte par hystérésis et par courants de Foucault était exactement la même, que le secondaire fût fermé ou non, même quand la charge du secondaire était beaucoup plus élevée qu’elle ne le devient pratiquement dans les transformateurs commerciaux.
- On a varié les conditions de l'expérience en changeant le rôle des bobines actives et inactives; en faisant d’abord la compensation quand l’appareil était chargé; en faisant varier la fréquence de 100 à 130 par seconde et 1’inducê .i~i magnétique de 6000 à 12 000 unités G. G. S. Dans aucun cas, on n’a pu constater de différences entre les pertes à vide et sous charge. La constance de ces pertés semble donc démontrée dans les limites de précision de l’expérience, c’est-à-dire à moins de 3 0/0 près.
- Les auteurs poursuivent actuellement leurs recherches dans le but de faire des mesures absolues de la perte par hystérésis avec, des fréquences et des intensités d'induction variables et de comparer les pertes subies dans le cas d’un transformateur à la quantité fHd\ mesurée pour des cycles parcourus lentement. C. R.
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- FAITS DIVERS
- chaque sens. Bien entendu le périmètre du plancher mobile extérieur sera un peu moindre.
- Le dimanche 6 décembre le funiculaire de Believille a recommencé à faire parler de lui. Une Voiture s'étant décrochée du câble, en haut de la côte, le conducteur n’a pu faire mordre de nouveau le grip, et sous l’influence de la gravitation, le véhicule a pris une vitesse de 5 à 6 mètres par seconde. Il en est résulté une collision terrible. Tous les
- La Dépêche Tunisienne publie le rapport du directeur général des postes et télégraphes de la Régence à la commission consultative. Une circonstance très facile à comprendre mais fort instructive est signalée. Le nombre des courriers de France ayant été porté à cinq par semaine, les recettes de la télégraphie sous-marine ont diminué de 15 0/0 malgré l’augmentation du trafic général. Elle reprendra nécessairement son mouvement ascendant, car l'ensemble des recettes télégraphiques a augmenté de 13 0/0 dans un an. Malheureusement, la somme encaissée de ce chef n’est point indiquée.
- En deux ans le nombre des kilomètres des lignes télégra-hiques a été porté de 1965 à 2250, et celui des kilomètres de fil de 3530 à 4060.
- Comme nous l’avons annoncé, le réseau téléphonique a été ouvert à la Goulette, Tunis et la Marsa. Le nombre des abonnés est de 100, et celui des conversations ne dépasse pas 250. On est loin delà loquacité de certains abonnés des grandes villes d’Europe.
- L’administration vient de supprimer la surtaxe de 50 centimes pour les conversations extra-urbaines et les trois villes sont considérées comme n’en faisant qu’une au point de vue téléphonique.
- La Dépêche nous apprend de plus que l’administration tunisienne va donnner un bon exemple à l’administration métropolitaine. L’hôtel des postes, qui sera inauguré avant le 1" janvier 1892, sera éclairé à la lumière électrique, tandis que ceux de Paris et de Marseille, de création pourtant si réceutê, ne le sont point.
- On nous signale une invention originale, qui est pratiquée avec succès dans les officines de Chicago. Les bouteilles contenant les 'duits toxiques portent des parties de cuivre qui font sonner une cloche d'alarme lorsqu’on les place par mégarde sur des étagères réservées aux produits inoffensifs.
- VElectrical Engineer, de Londres, annonce que l’on verra fonctionner à l’exposition de Chicago les planchers mouvants dont il a été si souvent question, et qui seront actionnés par l’électricité. Il y en aura deux concentriques, l’extérieur marchant avec une vitesse de 3 kilomètres, et l'autre de 6 kilomètres à l’heure; on pourra passer à volonté du quai sur le premier et du premier sur le second ou vice versa.
- Les wagons seront rattachés les uns aux autres de manière à former une chaîne continue. Il y en aura 75 ayant 4 mètres, de manière que le parcours sera de 1^0 mètres dans
- voyageurs ainsi abordés ont été plus ou moins grièvement contusionnés.
- D’après des renseignements sûrs, l’usure du câble du tramway de Believille est énorme, et son renouvellement entraîne des dépenses ruineuses. Le dernier accident, dont nous venons de relater les circonstances, a achevé de ruiner ce genre de véhiculation dans l’esprit des conseillers municipaux.
- 11 est maintenant question d’établir pour Montmartre une voie souterraine où évidemment la traction sera électrique, comme dans la voie du système Berlier, actuellement à l’enquête.
- A Londres, les projets de voies souterraines se multiplient sous l’influence du succès de celle actuellement en exploitation du pont-de Londres à Stockwcll. On n’en compte pas moins de quatre sur le point de se soumettre à la formalité d’une enquête parlementaire.
- Le dimanche 6 décembre, M. Demeny, préparateur de M. Marey, directeur du Laboratoire de Chronophotographie du Bois de Boulogne, a fait au Conservatoire des Arts et Métiers une conférence sur les résultats obtenus sous la direction du célèbre membre de l’Institut, fl a obtenu un immense succès devant la foule qui se pressait sur les gradins du grand amphithéâtre. Le public compétent qui écoutait l’orateur a surtout admiré les pellicules longues de plusieurs mètres sur lesquelles les diverses attitudes d'un meme sujet viennent se photographier. C’est ainsi que M. Marey obtient aujourd’hui l’analyse du mouvement d'un grand nombre d’êtres vivants. La pellicule se déroule d’un tambour et s’enroule sur un autre avec une régularité parfaite et une rapidité qu’on est maître de régler, grâce à l’intervention de petits moteurs électriques solidaires l’un de l'autre. L’électricité se trouve donc associée à l’exécution de ces étonnants clichés, qui rendront des services de plus d’un genre.
- On se rend compte ainsi des articulations nécessaires pour prononcer correctement les mots des langues étrangères, de la manière dont on peut corriger les mouvements irréguliers, de la manière de bien manier soit l’épée, soit l’archet, etc.
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- Cette matinée scientifique fait partie d’une série de conférences organisées par M. le colonel Laussedat, et qui auront lieu chaque dimanche de cet hiver, sur les diverses spécialités photographiques. Le directeur du Conservatoire a voulu démontrer ainsi la nécessité de la création en titre d’une chaire de photographie.
- La présence à bord de la plupart des grands navires d’une installation électrique a fait songer à une nouvelle application de l’énergie électrique, la désinfection de la cale à l’aide de l’électrolyse de l’eau de mer, qui produit un dégagement de chlore. Le chlore ainsi accumulé dans un gazomètre spécial serait envoyé par des tubes dans tous les endroits où sa présence peut être considérée comme utile.
- Dans la dernière séance de la Société royale un savant anglais a donné lecture d’un mémoire étendu sur les répulsions et les rotations continues produites par les courants alternatifs.
- Nous signalerons un nouvel emploi de la lumière électrique à tous les photographes. De même que les astronomes, ces artistes ont besoin pour opérer que leurs appareils soient dans un état de repos absolu. Afin de s’apercevoir de vibrations que l’œil ne saisit pas, ils ont imaginé d’employer un miroir au mercure contenu dans un petit vase. C’est le procédé usité dans les observatoires qu’ils ont innovés. Mais il y a beaucoup mieux à faire : c’est de suspendre en équilibre une lampe à incandescence, surtout si le filament est interrompu.
- Les lampes hors de service peuvent donc très bien convenir à cet usage important. Si on désire obtenir une précision plus grande, on peut braquer une lunette astronomique sur la lampe à incandescence servant à constater l’équilibre.
- Ces procédés ont été décrits par M. Leconte dans un des derniers numéros du journal de l’Association belge de Photographie.
- On nous communique d’Amérique une nouvelle fort importante.
- Le directeur général de l’Exposition va publier incessamment le cahier des charges pour l’adjudication des services électriques, et ce document recevra la même publicité en Europe qu’en Amérique, car les étrangers sont admis à concourir au même titre que les nationaux.
- ' U y aura neuf adjudications distinctes pour la lumière électrique, douze pour les lampes à incandescence et cinq pour le transport de la force, en tout, vingt-six adjudications distinctes, dont l’importance dépassera tout ce qu’on a vu dè plus gigantesque jusqu’ici *
- II y aura peut-être en outre a éclairer quatre lieux de réunion faisant partie de l’Exposition : une petite salle de concert de 700 places, une grande de 2000, un auditorium de 16000, et un théâtre à l’européenne. Les adjudications comprendront la ventilation et toutes les applications possibles de l’électricité.
- Une grande difficulté inattendue vient de surgir entre la commission anglaise et le directeur général de l’Exposition de Chicago. La commission a décidé, comme nous l’avons annoncé, que les exposants qu’elle représente auraient à acquitter un droit superficiel, comme part contributive aux dépenses qui lui incombent. Le directeur-général considère que cette mesure est en contradiction avec le réglement général, qui stipule que les exposants n’auront aucune charge à supporter.
- Une protestation dans ce sens a été adressée au colonel Davy, secrétaire général.
- Nous ferons connaître la réponse de la commission dont la conduite a été incriminée.
- Jeudi 10 décembre, M. Dewar a exécuté à Royal-Institu-tion, dans le grand amphithéâtre où professait Faraday, et avec le grand électro-aimant qui a servi à ses expériences sur la polarisation de la lumière, une démonstration des plus curieuses basée sur une de ses plus belles découvertes.
- On sait que Faraday a montré que l’oxygène est un gaz magnétique. On comprend que ces effets magnétiques ne soient pas d’une grande énergie à cause de l’état de diffusion d'une substance dont le poids spécifique est environ 7000 fois moindre que celui du fer, mais qu’il en soit autrement si l’oxygène est rendu liquide par l’application d’un froid intense.
- En partant de ces principes M. Dewar est parvenu à remplir d’oxygène liquéfié par une température de 180“ au-dessous de zéro une espèce de saucière en cristal, qu’il a placée entre les pôles d’un électro-aimant. Aussitôt qu’il a fait passer un courant énergique dans le solénoïde en fil de cuivre, l’oxygène liquide a été soulevé et s’est précipité sur les surfaces polaires, comme l’aurait fait une masse de limaille. -
- Le gaz liquéfié a lentement disparu sous l’action de la chaleur qui arrivait du dehors. Cette magnifique expérience a produit une sensation profonde dans le monde savant. En effet, les conséquences théoriques du magnétisme de l’oxygène sont excessivement nombreuses.
- La ville de Blackburn a été récemment le théâtre d’un terrible accident de gaz, dont nous dédions le récit aux personnes si disposées à relater les dangers de l'électricité. Cinq personnes ont perdu la vie dans l’explosion de maisons qui ont sauté à la façon du restaurant de l’Ecrevisse.
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- Deux frères chargés de réparer un compteur établi dans une cave voulurent l’enlever, mais ils le démontèrent si maladroitement que le gaz envahit le local où ils opéraient. Craignant d’être asphyxiés, ils se sauvèrent bravement. Les effluves rencontrèrent un foyer allumé et la catastrophe s’en suivit. Les deux opérateurs sont poursuivis devant les assises, et tous les détails de la catastrophe seront judiciairement établis.
- Le Conseil municipal vient de prescrire l’emploi de coke au lieu de la houille à l’usine municipale d’électricité des Halles. Les habitants du quartier seront ainsi moins incommodés par la fumée qui s’échappe de la cheminée de l’usine. Mais une augmentation de 46 000 francs en résultera, le coke en quantité égale dégageant moins de chaleur que la houille.
- La municipalité de Budapest a' autorisé l’établissement d’un tramway électrique dans les environs de Uy-Pest. A cet effet on formera une compagnie spéciale qui sera propriétaire de ce nouveau tramway.
- MM. Ganz et C* ont d’autre part posé la première canalisation pour distribuer l’électricité dans Budapest. Nous apprenons que le premier monument qui doit être éclairé est le palais royal.
- La « Liverpool Railway Overhead Company » se propose d’établir un tramway électrique à conducteur aérien dans les environs de Princcs-Park. On se prépare également à étendre ce tramway vers le nord et à établir la station terminale à Croby-Road, Seaforth.
- Désormais on peut dire que l’électricité est légalement admise comme moyen de supplice dans l’état de New-York. Le 7 décembre on a électrocutionné dans la prison de Sin-Sin un mari qui avait assassiné sa femme. Les reporters ont fait entendre leurs protestations accoutumées. Afin d’éviter de griller partiellement le patient les électriciens officiels divisent l’opération en trois applications successives.
- Les deux entt’actes sont employés à humecter les éponges, que le courant dessèche rapidement. Grâce à cette précaution le corps du supplicié est rendu intact à la famille. Le patient devient insensible dès la première application, de sorte que la mort a lieu sans douleur aucune. Il est probable que les deux dernières applications sont de luxe et destinées à s’assurer que le patient est bien mort.
- L’usihe centrale d’électricité de l’exposition de Chicago occupera une bande de 50 mètres de hauteur, découpée
- dans toute la largeur de la salle des machines et occupant la partie méridionale. Les chaudières seront rangées en bataille le long de la muraille et les dynamos en ligne plus voisine du centre.
- On comprend que ce soit pas une mince affaire que de répandre l’énergie dans toute l’exposition, surtout à cause de la nature ultra-humide du sous-sol, le plus souvent situé au-dessous du niveau du lac.
- La galerie principale qui coupe en deux la salle des machines doit contenir au moins 150 fils, quelques-uns d’un très fort diamètre. La plupart des tunnels auront comme section un carré d’un mètre et demi de côté.
- La tâche des ingénieurs a été facilitée par la présence du chemin de fer élevé, le long duquel on placera plusieurs fils importants traversant l’exposition de part, en part.
- La plupart des journaux politiques et même scientifiques ont enregistré sans réflexion le récit d’un coup de foudre qui, dans le milieu de novembre dernier, aurait frappé un ballon captif en pleine ascension. En lui-même le fait n’a rien qui soit impessibie ou improbable. On doit même se féliciter qu’il ne soit point arrivé plus souvent.
- Mais il paraît difficile d’admettre que le gaz s’étant enflammé ait brûlé assez tranquillement pour que l’aéronaute italien qui faisait l’ascension ait pu s’en tirer sans périr dévoré par les flammes ou bien par quelque épouvantable explosion. Somme toute, la nouvelle demande confirmation.
- 11 est certainement difficile de concevoir un Contraste plus grand que celui qui s’est produit entre la température des derniers jours de novembre et des premiers jours de décembre en 1890, et celui des mêmes jours en 1891. Une différence de 20° centigrades a été constatée.
- Ces circonstances extrêmement anormales s’expliquent par la différence des courants aériens qui dominaient dans ces deux occasions. Mais l’électricité est-elle aussi étrangère à ces grands contrastes que le supposent les météorologistes négligents de s’en préoccuper? Il serait certainement téméraire de le dire. Nous regretterons toujours que l’on ne prenne pas les moyens de s’en assurer, car il nous semble que l’électricité est le fil conducteur qui permettra de tirer un jour la météorologie du désordre dans lequel elle se débat actuellement, sans théories assises et sans bases sérieuses pour rédiger ses prévisions.
- On s’occupe beaucoup à Londres en ce moment des champs magnétiques tournants, et des moteurs qui s’y rapportent. M. Kapp, l’ingénieur-électricien bien connu, a construit un petit modèle du système de Francfort-Lauffen. Cet appareil ne sera pas certainement le seul à figurer à l’expo-
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- sition internationale du Palais de Cristal, dont l’ouverture aura certainement lieu sans remise au ier janvier, comme nous l’avons annoncé.
- Il est question de rattacher Delagoa-Bay à Pretoria, capitale du Transwaal, par une ligne électrique. L’on n’aura plus besoin de prendre la voie détournée du Cap pour communiquer avec cette capitale et les champs de diamant qui sont dans son voisinage immédiat. D’autre part, la ville du Cap étant rattachée déjà à Prétoria, les établissements anglo-hollandais de l’Afrique australe seront traversés dans tous les sens par les télégraphes, aussitôt après l’ouverture de cette ligne nouvelle, dont la longueur n’est que de 160 kilomètres.
- C’est l’usine Henley, de Woolwich, qui est chargée de la pose du câble sous-marin destiné à relier les Bermudes à la Floride.
- Il y a quelque temps, que nous avons fait connaître l’existence de ce projet, qui sera mis à exécution dans le mois de janvier ou de février prochain.
- 11 paraît que M. Garner est parvenu à recueillir sur un phonographe les sons émis par des singes enfermés dans les cages d’un muséum. Ce premier succès lui a permis d’apprendre à reproduire ces articulations bizarres, et à entrer dans une certaine mesure en communication intellectuelle avec ces animaux, à converser avec eux.
- Encouragé par ces résultats, M. Garner a voulu faire un pas de plus. Il a formé le projet de se rendre dans les forêts de l’Afrique tropicale, où les gorilles se trouvent en troupes, afin d’étudier leur langue, mais comme ces animaux sont très redoutables par leur force et leur férocité, M. Garner a conçu l’idée de se faire enfermer dans une cage de fer, où il sera à l’abri de leurs attaques. Il aura dans cette cage huit phonographes pourvus de trompettes à large pavillon, et qu’il pourra facilement braquer dans la direction des gorilles chaque fois qu’ils émettront des cris.
- La cage et ses environs étant éclairés à la lumière électrique, il pense que toute la population gorille du voisinage viendra contempler cet objet extraordinaire et fera entendre des cris en harmonie avec ses sensations intellectuelles; c’est ainsi que l’auteur de ce procédé bizarre autant que hardi espère apprendre à parler gorille et à se faire comprendre de ces singuliers animaux.
- Éclairage Électrique
- Nous avons raconté que la ville de Cardiff s’est décidée, il y a quelques mois, à adopter l’éclairage électrique à l’issue de la session tenue cette année dans cette ville pittoresque par l’Association bitannique. Une commission nommée alors par le conseil municipal vient de faire son rapport, Elle pro-
- pose de conserver l’éclairage au gaz dans lés rues secondaires, et dans les rues principales après minuit. Mais depuis le coucher du soleil jusqu'à minuit les grandes artères seront éclairées d’une façon brillante.
- Les lampes électriques seront analogues à celles de Victoria Street, à Londres, et réparties à une distance de 25 mètres les unes des autres. La dépense d’éclairage de la ville sera augmentée de moitié seulement par ces améliorations et portée de 15 000 francs à 22 000.
- 1
- Le principal club athlétique de New-York s’est décidé à faire usage de la lumière électrique pour les jeux de croquet, de balle au pied, etc., etc. Les jardins de la société ont été garnis d’un nombre suffisant de lampes à incandescence pour que les exercices puissent avoir lieu le soir, après les heures du travail.
- Ce progrès est déjà fort apprécié. Il est probable que le Club athlétique de New-York fera école.
- Télégraphie, Téléphonie
- Dans 'son numéro du 14 décembre le Petit Journal publie une notice sur l’état actuel de la téléphonie parisienne. Il résulte de ces renseignements, puisés à source sérieuse, que dans le mois de novembre le nombre des messages téléphonés a subi un accroissement considérable. 11 serait de plus 3000, par conséquent la transformation des habitudes du public serait aussi rapide que nous l’avons imaginé.
- La convention entre la France et l’Angleterre relative au téléphone de Paris à Londres a été signée le 18 novembre à Paris.
- La téléphonie à longue distance fait chaque jour de nouveaux progrès. Le ministre autrichien du commerce a annoncé qu’une communication de ce genre va bientôt fonctionner entre Vienne à Trieste.
- On annonce l’ouverture d’une ligne moins longue, mais qui réveille des souvenirs classiques. C’est celle que le gouvernement grec a établie entre Athènes et le Pirée.
- La langue chinoise serait, dit-on, celle qui convient le mieux aux conversations téléphoniques, parce qu’elle ne se compose que de monosyllabes.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricitè
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- 1 directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XLII) SAMEDI 26 DÉCEMBRE 1891 No 52
- SOMMAIRE. — Sur la vitesse de transmission des dépêches; P.-H. Ledeboer. — Recherches expérimentales sur certainea étincelles électriques constituées par dés masses lumineuses en mouvement; A. Righi. — Etudes expérimentales sur l’arc à courants alternatifs ; A. Blondel. — Chronique et revue de la presse industrielle : Accumulateurs Madden.— Distributeurs Edmunds. — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du 1 18 décembre 1891V —Mesure de'la vitesse de propagation des ondes électriques, par M. K. Waitz.’—Mesure de la perte
- par hystérésis dans les transformateurs. — Le rendement électrique d’un petit transformateur, par M. Guthbert Hall. — Faits divers. — Table des matières. ,
- SUR LA VITESSE
- DE
- TRANSMISSION DES DÉPÊCHES
- Le journal a publié, il y a quelque temps, un tableau très intéressant sur le rendement des appareils télégraphiques P), ou, si on le veut, sur la rapidité des transmissions. 11 ressort de ce tableau que la moyenne du nombre des dépêches transmises par opérateur ne varie pas entre des limites bien étendues avec les différents appareils employés. Ce nombre est de 10 dépêches de 20 mots de 7,5 lettres par mot et par heure pour le Wheat-storie, de 12,5 dépêches pour le Morse et le Hughes et de 20 pour le Sounder et le Delany.
- Quant au nombre de dépêches qu'on peut transmettre par heure, on a en moyenne (il s'agit ici de résultats fournis par une exploitation continue et non d'expériences isolées) 25 dépêches pour le Morse, 50 pour le Morse duplex et pour le Hughes, etc. ; le nombre le plus élevé, 200 dépêches par heure, est donné par le Wheatstone en duplex ; le sounder en quadruplex en donne 160, avec un rendement de 20 dépêches par opérateur.
- Dans le cas le plus favorable, l’appareil, et par conséquent la ligne, rendra, 200 dépêches ou
- (i) La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. Aji.
- 200x150 — 30000 lettres par heure, et chaque opérateur 20 dépêches ou 20x 150 = 3000 lettres. Si l’on prend pour unité la minute, on a pour l’appareil et la ligne 500 lettres par minute.
- Un rapport récemment publié par M. Preece sur la télégraphie en Angleterre (1), contient un tableau donnant le rendement de certains appareils anglais. En consultant ce tableau, on constate que le rendement le plus élevé est de 412 dépêches transmises en une heure à l’aide du Wheatstone duplex; le document n’indique ni la longueur de ces dépêches ni le nombre d’opérateurs. M. Preece dit, au début de sa communication, qu’avec un seul fil on peut transmettre actuellement 600 mots par minute; nous ne savons pas sur quelle donnée Cette assertion s’appuie, puisque dans le tableau publié la vitesse la plus considérable à laquelle on arrive n’est que 412 dépêches par heure ou 7 par minute, cè qui donne environ 140 mots par minute au lieu de 600.
- On peut donc considérer que le rendement de 500 lettres par minute est un chiffre difficile à dépasser dans la pratique courante sur les lignes télégraphiques ordinaires.
- Comparons ces résultats à ceux que l'on obtient avec la téléphonie. Une personne parlant avec une
- (*) La Lumière Electrique, t. XLU, p. 195,
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- allure ordinaire émet de 1000 à 1200 lettres par minute, ce qui fait une moyenne de 4 mots par seconde.
- On voit immédiatement que, contrairement à ce que l'on pense souvent, la parole va plus vite que l'appareil le plus rapide mis en action par plusieurs opérateurs. La différence entre les deux vitesses de transmission est réduite, il est vrai, dans une certaine mesure par le fait que les lignes téléphoniques à grande distance emploient des circuits métalliques complets, c'est-à-dire deux lignes télégraphiques par communication téléphonique.
- Voyons maintenant avec quelle vitesse la main arrive à tracer des lettres. Cette vitesse est très variable. En écrivant un peu vite, on peut facilement écrire 150 lettres par minute, et en forçant un peu, on arrive jusqu'à 200 et au delà.
- Avec une machine à écrire, une personne exercée peut faire 60 mots ou 300 lettres par minute; il y a même des personnes qui arrivent à 80 mots ou 400 lettres par minute, et, dans des concours, on a été jusqu’au double de ce chiffre.
- 11 est assez difficile de dire combien de mots par minute on peut recueillir par la sténographie; ceci dépend non seulement de l’habileté du sténographe, mais aussi beaucoup du genre de mots qu’il s’agit de recueillir. Lorsqu’il s’agit de conférences, de discours, etc., où l’on n’emploie que peu de noms propres, un sténographe arrive à suivre à peu près la parole et à écrire environ 700 à 800 lettres par minute, mais on ne peut pas prolonger ce régime pendant bien longtemps sans que la fidélité de la reproduction en souffre. Lorsqu’il s’agit de dépêches télégraphiques ordinaires où les noms propres abondent et où le langage est toujours abrégé, la sténographie, bien que pouvant rendre de grands services, ne peut plus soutenir la vitesse indiquée plus haut.
- M. Preece a indiqué que l’on a transmis par téléphone de Paris à Londres, dans l’espace de 3 minutes, 450 mots recueillis à l’aide de la sténographie; ceci fait 150 mots ou 750 lettres par minute.
- 11 faut remarquer que, dans l’exemple de M. Preece, on n’a poursuivi ce régime que pendant trois minutes. Nous croyons cependant que 6ûo lettres par minute n’excèdent pas la vitesse qu’un bon sténographe peut atteindre.
- Dans le tableau suivant, nous avons mis en évidence les résultats qu’on obtient par la télégraphie et par la téléphonie.
- 1.1 ressort clairement de l’inspection de ce tableau qu’on aurait intérêt à remplacer dans un grand nombre de cas la transmission télégraphique par îa transmission téléphonique.
- Dépêches par heure Lettres par minute Hombre d'opé- rations Par op Dépêches par heure érateur Lettres par mlnuto
- A ppareils télégrai bhiques.
- Morse simple.... 25 62 2 12,5 3'
- — duplex.... 5° 125 4 '2,5 51
- Sounder simple.. 4» 100 2 20 50
- — duplex.. 80 200 4 20 5°
- — quadrup. 160 400 8 20 50
- Wheatstone simp. IOG 2^0 IO . IO 35
- — duplex 200 500 18 1 I 28
- Dela'ny quadrupl. 160 400 8 20 50
- Baudot quadrupl. 160 400. IO l6 40
- Hughes 50 '25 4 12,5 3'
- Appareils téléphoniques.
- Réception par
- écriture ordinaire. 150 2 75
- Réception par
- machine à écrire. 300 2 '5°
- Réception sté-
- nographique 600 2 300
- On voit qu’avec la transmission téléphonique et la réception par l’écriture ordinaire le poste téléphonique rend plus que le poste télégraphique employé sans appareils spéciaux et que le rendement par opérateur est au moins double. Si l’on joint à ces avantages que tout le monde sait se servir du téléphone, tandis que, pour transmettre même avec la simple clef Morse, il faut une éducation spéciale et assez longue, on voit que le remplacement du télégraphe par le télé-: phone peut faciliter dans de fortes proportions les communications.
- Pour les lignes locales cette substitution est tout indiquée, car pour des lignes dont la longueur n’excède pas 50 kilomètres on peut se servir de fils de fer.
- Mais, pour obtenir de bonnes transmissions avec des lignes en fil de fer, il faut, comme on le fait toujours en téléphonie, poser les fils sur les poteaux de telle sorte qu’ils décrivent des spires complètes après avoir franchi un certain nombre de points d’attache. Deux lignes télégraphiques ordinaires bouclées ne donnent que de rnédio-' cres résultats pour la transmission téléphonique.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- Le remplacement de la télégraphie par la téléphonie permettrait d'établir des bureaux dans une foule de localités où un télégraphiste ne trouverait pas une occupation suffisante. Il est par contre facile de trouver dans chaque localité une personne de confiance, désireuse de joindre à ses occupations ordinaires, celle de téléphoniste éventuelle. Dans la banlieuede Paris surtout, où les communications télégraphiques laissent tant à désirer, l’adoption d’un système pareil donnerait une entière satisfaction à tout le monde. Actuellement il faut près de deux heures pour faire parvenir une dépêche aux environs de Paris, avec cette circonstance particulière que la plupart des bureaux suburbains ferment à sept heures du soir; en expédiant à six heures une dépêche, elle n'arrive souvent pas plus vite qu’une lettre qu’on aurait mise à la poste à la même heure, ce qui évidemment ne concorde guère avec les progrès réalisés dans ces derniers temps.
- Rien ne serait plus simple que d’établir un bureau central pourvu de commutateurs multiples, ce qui permettrait d’établir la communication instantanée entre tous les bureaux. Dans le département de la Seine le nombre de bureaux télégraphiques n’excède pas actuellement 150. En établissant un bureau pour quelques centaines de lignes, on pourrait organiser ce service d’une manière tout-à-fait irréprochable et étendre ces communications suburbaines jusqu’à toutes les communes qui constituent les environs de Paris.
- Pour les lignes à trafic ordinaire cette substitution ne serait pas moins avantageuse. L’économie qu’on ferait sur le personnel compenserait les frais supplémentaires des installations.
- Arrivons maintenant aux longues lignes de grand trafic. Nous croyons qu’à tout considérer, une ligne double en cuivre, évidemment très coûteuse, dont la réception se'ferait avec une machine à écrire, produirait une économie assez considérable.
- De cette manière on aurait la facilité d’employer la ligne en même temps pour la transmission télégraphique, ce qui fait qu’avec une ligne téléphonique la transmission peut atteindre le chiffre suivant : téléphone 300 mots par minute et deux opérateurs; télégraphe, deux lignes donnant chacune 200 mots avec quatre opérateurs, ce qui fait en tout 700 mots par minute avec six opérateurs. On pourrait évidemment augmenter le rendement de la ligne télégraphique; nous n’avons compté ici
- que sur les moyennes qu’on obtient avec les appareils en duplex. Une ligne employée ainsi pour la transmission multiple donnerait un rendement très élevé compensant la différence du prix d’établissement entre la ligne télégraphique et téléphonique. 11 faut d’ailleurs ne pas perdre de vue que, pour transmettre régulièrement sur de longues lignes, il faut que ces lignes soient établies avec plus de soin que les lignes télégraphiques ordinaires. En Amérique on se sert, pour certaines lignes télégraphiques, de fils dans lesquels il entre une assez grande quantité de cuivre; mais nous ne savons pas si ces fils compoundont donné de bons résultats. Par contre, des fils de cuivre ou de bronze permettent une transmission télégraphique parfaite; ces fils sont presque indispensables pour de très longs parcours. Ainsi la ligne directe de Berlin à Rome est en fil de bronze.
- On peut dire en outre que les fils de bronze durent presque indéfiniment, ce qui n’a pas lieu avec les fils de fer,et que d'ailleurs le cuivre conserve toujours sa valeur marchande. Ces considérations font dire à certaines personnes que les fils de cuivre ne reviennent à la longue pas beaucoup plus cher que les fils de fer.
- Nous ne connaissons pas d’expériences faites sur la réception par des machines à écrire. En dehors de l’accélération de la vitesse, ce genre de réception offre l’avantage d’être toujours parfaitement lisible et permet de prendre plusieurs copies de la dépêche, ce qui peut être utile pour le cas où l’on tiendrait à collectionner les télégrammes déposés par le public. Quant à la sténographie, on ne peut évidemment s’en servir que dans des conditions spéciales, comme, par exemple, pour les télégrammes destinés à la presse, télégrammes qui donnent lieu actuellement à un trafic très intense.
- D’après ce que nous venons de voir on aurait avantage à substituer partout à la télégraphie les messages téléphonés; le rendement supérieurdes dépêches par employé permettrait de couvrir les frais occasionnés par les installations plus coûteuses des lignes téléphoniques. Ce ne serait que pour les lignes à grand trafic qu’on se servirait de la télégraphie simultanément avec la téléphonie, pour suppléer à l’insuffisance des lignes pendant les heures les plus chargées de la journée.
- La télégraphie subsisterait donc toujours sur les grandes lignes et l’excellence des lignes téléphoniques permettrait d’obtenir constamment le rendement maximum des lignes.^ |j
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- 6ot LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Un changement de ce genre révolutionnerait complètement le service du télégraphe électrique, surtout pour le service ordinaire effectué actuellement à l’aide de la clef Morse. Nous ne dissimulons pas qu’un changement de ce genre, malgré ses avantages, ne soit pas près d’être entrepris. 11 est possible pourtant que la faveur publique dont jouit le message téléphoné s’affirmant, on y parvienne dans un avenir assez prochain et qu’on se décide ainsi à tirer du téléphone tous les services qu'il est susceptible de fournir et dont on n’a guère tiré parti jusqu’à présent.
- P.-H. Ledeboer.
- RECHERCHES EXPÉRIMENTALES SUR CERTAINES ÉTINCELLES ÉLECTRIQUES
- CONSTITUÉES
- , PAR DES MASSES LUMINEUSES EN MOUVEMENT (* *)
- 111. CIRCONSTANCES QUI INFLUENT SUR LES VITESSES DES MASSES LUMINEUSES ET SUR LEUR NOMBRE POUR CHAQUE DÉCHARGE.
- 9. Cas choisi comme point de départ. (2) — Dans le but de simplifier mes recherches, j’ai toujours pris comme point de départ un cas typique, celui dans lequel la décharge simple (fig. 10, p. 505) se produit de la manière la plus parfaite, puis j’ai étudié l'influence partielle de chacune des circonstances qui influent sur elle.
- Dans le cas de la figure 10, la pression de l’air dans l’appareil, la distance des électrodes, etc., avaient les valeurs données par le tableau final. Les électrodes étaient des sphères de 4 centimètres, et l’étincelle additionnelle était placée entre l’électrode positive et l’armature de même nom du condensateur. La durée totale de la décharge était d’un sixième de seconde, et la vitesse moyenne de la masse lumineuse d’environ un mètre.
- Cette décharge simple une fois obtenue, je
- (>) La Lumière Electrique, du 12 décembre 1891, p. 501.
- (*) Les figures ci-jointes ne sont que la reproduction de quelques-uns de mes négatifs. Ces négatifs n’ont été ni renforcés ni retouchés. Les conditions dans lesquelles ils ont été obtequs sont indiquées par le tableau placé à la fin de ce mémoire. Les lignes horizontales qui apparaissent en haut et en bas des figures sont dues à la luminosité qui enveloppe les électrodes pendant toute la durée de la déchargé.
- changeais la valeur de la pression, ou celle de la résistance, etc., et j’observais les variations produites dans les résultats. En dernier lieu j’ai cherché à comprendre les effets produits par les variations simultanées de deux ou plus des circonstances influentes.
- 10. Influence de la forme et des dimensions des électrodes. — Si les électrodes de l’appareil A
- Fig. 12.
- sont ou deux sphères, ou deux pointes, ou une sphère et une pointe, les phénomènes restent à peu près les mêmes, pourvu que la longueur de l’étincelle additionnelle soit changée suivant le besoin.
- 11. Influence de l'ordre dans lequel sont placées les différentes parties du circuit. — Pendant que le lieu qu’occupe dans le circuit la résistance n’a pas
- ’ Fig.' 1 3.
- d’influence digne de remarque, on observe des changements notables suivant que l’étincelle additionnelle est du côté de l’électrode positive ou de la négative, particulièrement lorsque la pression de l’air atteint une certaine valeur. Cela est démontré par les figures 12 et 13. Dans le cas de la figure 12 l’étincelle additionnelle se produisait du côté de l’électrode positive; au moment de la décharge il y eut émission de trois masses lumineuses, avec une vitesse d’environ 1,3 m. en moyenne. Dans le cas de la figure 13, obtenue par inversion des charges
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ « to5
- la première masse lumineuse a été émise par l’électrode positive (qui ici est en haut) avec une vitesse notablement plus grande (3,6‘m.) que dans le cas précédent; mais cette vitesse a diminué, brusquement (jusqu’à 33 c. environ), et la masse; lumineuse est restée presque immobile jusqu’à la> fin de la décharge. Cette- façon des masses lumineuses de se mouvoir est caractéristique pour le
- Fij. 14.
- cas. de l’étincelle additionnelle placée près de l’électrode négative. Les figures 14 et 15 en donnent un autre exemple.
- 12. Influence de la capacité du condensateur. — Dans la plupart des cas une diminution de capacité du condensateur augmente quelque peu la vitesse de la masse lumineuse; mais le résultat principal de cette diminution est une plus courte
- Fig. '5-
- durée dé la décharge. Les figures 16, 17 et 18 diffèrent par la capacité du condensateur, qui dans le cas de 16 équivalait à 3, dans le cas de 17 à 19, et dans le cas de 18 à 37 des jarres décrites. Avec des capacités plus faibles que celle de trois des bouteilles employées, on n’aurait peut-être pas pu exécuter les présentes recherches.
- 13. Influence de la pression de l’air. — Si la pression est plus petite que 20 à 40 millimètres (pression à laquelle on obtient le mieux possible dans l’appareil A la décharge simple), l’étincelle
- devient étalée (fig.|[i9). Lorsque la décharge est simple, la vitesse de la masse lumineuse est plus grande qu’aux pressions un peu plus élevées. Lorsque la décharge est composée, on obtient des images comme la figure 20, qui montre que les masses lumineuses se meuvent par soubresauts.
- Si au contraire la pression de l’air est notablement plus forte que celle du cas typique, la vi-
- Fig.' 16.
- tesse des masses est encore plus grande que dans ce cas lui-même. Les figures deviennent complexes à cause de changements de forme des masses et de la forme irrégulière qu’acquièrent leurs trajectoires. Voir les figures 12 (pression 40 millimètres), 22 (pression 80 millimètres), et 23 (pression 120 millimètres).
- Pour un appareil donné il y a donc une près-
- Fig. 17.
- sion pour laquelle la masse lumineuse a la plus petite vitesse possible.
- Les changements de forme des trajectoires lors des pressions élevées apparaissent dans les figures 24et 25. Dans chacune de ces figures, outre l’image vue dans le miroir tournant, on a une image fixe de la même étincelle.
- Un caractère des décharges à faibles pressions (de 5 a 20 millimètres) consiste dans le ralentissement ou même dans l’arrêt des masses jusqu’à la fin de la décharge, ce qui n’a lieu aux tensions
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- plus élevées que lorsque l'étincelle additionnelle est du côté de l’électrode négative. Les figures 21, 24, 30, et surtout 33 montrent ce ralentissement des masses lumineuses.
- Dans le cas de la figure 33 (dans laquelle on voit à droite une image directe de la décharge et à gauche l’image dans le miroir tournant), les masses ‘ lumineuses sont presque immobiles pendant une
- Fig. 18.
- grande partie de la durée de la décharge, ce qui permet de se faire quelque idée, même à vue simple, de la forme de chaque masse lumineuse.
- Des tubes à électrodes de fils de platine pleins d’azote (qui donne des effets semblables à ceux que l’on obtient dans l'air, mais avec une lumière plus forte) offrant une pression de 10 à 20 millimètres et soudés à la lampe, permettent de repro-
- Fig. 19.
- duire à volonté cette curieuse forme d’étincelle, qu’on peut bien appeler décharge à chapelet.
- Si le tube est long par rapport à son diamètre (par exemple, longueur 70 centimètres, diamètre 4 à 5 centimètres), on n’obtient jamais moins de deux ou trois masses (voir § 17); mais avec un tube de longueur moitié moindre on peut obtenir la décharge simple.
- 14. Influence du potentiel. — Si l’on augmente la longueur de l’étincelle additionnelle à partir de la valeur àjjpeine suffisante pour avoir la dé- l
- charge simple, on obtient d’abord une augmentation de vitesse de la masse lumineuse; puis la décharge devient composée, comme celles des figures )2, 14, 16, 17, 20, 21, etc.
- 15. Influence de la résistance du circuit. — Une diminution de résistance produit à peu près les effets que l’on obtient en augmentant l’étincelle additionnelle. Ainsi, si l’on a la décharge simple,
- Fig. 20.
- on continue de l’obtenir en augmentant en même temps la résistance et l’étincelle additionnelle; mais le mouvement de la masse se ralentit de plus en plus.
- 16. Influence de la distance entre les électrodes. — On peut, jusqu’à un certain point, compenser une augmentation de pression de l'air par une diminution de distance des électrodes. Si, par exemple,
- Fig. 21.
- les deux boules de l’appareil A sont à to centimètres au lieu de 28,5 cm., on peut obtenir des images semblables à la figure 11, même à la pression de 80 millimètres, pour laquelle avec des électrodes à 28,5 cm. on a la figure 22.
- 17. Influence des dimensions transversales de l'appareil. — Lorsque, au lieu de l’appareil A, on en emploie un plus étroit, comme B ou C, il devient de plus en plus difficile d’obtenir la décharge simple. Avec le tube B on y réussit encore, mais la masse lumineuse, au lieu de s’éteindre en arrivant
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- près de l’électrode négative, retourne plus ou moins sur ses pas (fig. 26), particulièrement aux basses pressions (fig. 27). Pour peu que l'on augmente l'étincelle additionnelle ou que l’on diminue la résistance, on obtient les décharges composées figures 28, 29 et 39. La vitesse des masses lumineuses est d’autant plus grande que les tubes sont plus étroits.
- Fig. 22.
- Les figures 31 et 32 sont obtenues avec le tube C, d’un centimètre de diamètre.
- 18. Compensation possible entre les causes qui modifient le phénomène. — Des résultats donnés dans ce chapitre on peut tirer cette conséquence \ que la formation des étincelles constituées par ; des masses lumineuses en mouvement n’est pas i
- Fig. 23.
- le privilège d’une pression particulière de l’air, ou d'une valeur spéciale de la résistance, etc.
- Il paraît, au contraire, qu’on puisse les obtenir ; pour toute valeur de l’une des quantités qui . influent sur leur production, pourvu que l’on -change les autres quantités influentes d’une manière convenable.
- Si, au contraire, on varie les conditions expérimentales de manière que cette espèce de compensation n’ait pas lieu, le phénomène change. Ainsi, de l'étincelle constituée par une seule masse
- en mouvement on passe à celle constituée par plusieurs masses successivement émises par l’électrode positive. On peut obtenir ensuite une augmentation ultérieure du nombre des masses, et l’on va voir qu'en même temps la forme des masses se modifie de manière à faire comprendra la transition de la décharge étudiée ici à l’étinr celle ordinaire.
- Fig. 24.
- IV. FORME DES MASSES LUMINEUSES.
- 19. Méthode d’observation. — En dehors des cas (fig- 33) dans lesquels les masses restent presque immobiles pendant une grande partie de la durée du phénomène, on ne peut, par le moyen des photographies obtenues de la manière décrite, ap-
- Fig. 25.
- prendre que peu de chose sur la forme des masses.
- 11 faut donc avoir recours au disque tournant du § 5, qui fournit des photographies instantanées des masses lumineuses.
- Si l’ouverture du disque tournant ne passait qu’une seule fois par l’axe de l’objectif, on pourrait diriger celui-ci vers l'appareil, et l'on obtiendrait simplement l’image de la décharge à un moment donné; mais, comme l’objectif s'ouvrè à chaque tour du disque, on aurait une série
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- d'images successives superposées. Pour avoir ces ] images distinctes l’une de l’autre, il suffit que l'objectif soit dirigé sur le miroir tournant. Les j ' images successives de la décharge s’étalent ainsi : de droite à gauche. J'ai donné ici la reproduction \ de cinq des nombreuses épreuves que j’ai obtenues ; (fig. 47 à 5 0-
- Dans ces expériences, il n’est pas nécessaire de
- modifient. — Si lors de la production de la décharge de la figure 47 on n’avait pas employé le disque, au lieu de cette figure on en aurait obtenu une semblable à la 28; la décharge est donc formée par l’émission successive sur l’électrode positive de quatre ou cinq masses lumineusés dont, à cause du disque tournant, la figure 47 présente des images successives séparées.
- Fig. 25.
- Fig, 28.
- 1
- mesurer la vitesse du disque tournant, car on peut la calculer. Soit, en effet, h' la distance entre les images successives (que l’on voit en lignes horizontales en haut et en bas de chaque figure) des luminosités fixes apparaissant sur les électrodes, n le rapport de grandeur entre la décharge et sa photographie (on a n = 3,2 pour les cinq figures
- Si la décharge avait été simple, comme dans la figure 10, on n’aurait obtenu qu’une file d’images, à peu près identiques, de la masse unique.
- De l’examen des nombreuses photographies que j'ai faites, j’ai pu me former une idée des phases successives du phénomène. Lorsque la déchargé commence, il se forme sur l’électrode positive une
- Fig. 27. F g. 29.
- citées), t la durée d’un tour du miroir tournant, r la distance entre son axe et l’appareil à décharge, la durée r d’un tour du disque sera donnée par la formule du § 8, c’est-à-dire :
- —
- 47r /' *
- Pour les cinq figures 47 à 51, le disque tour-nant^avait une vitesse de : 71,4; 73,5 ; 35,7; 67,1 ; 71.4 tours par seconde.
- 20. Forme des masses liimineuses et causes qui la
- espèce de flamme qui s'allonge en s’amincissant au milieu, jusqu’à ce que la partie supérieure se détache en conservant pendant quelque temps une forme très effilée, telle qu’on la voit à droite dans la figure 47.
- En s’avançant, ainsi isolée, vers l’électrode négative, la masse devient plus grosse et plus courte et prend sa forme définitive, forme ovoïde composée à peu près par la réunion d’une demi-sphère et^d’un cône, celui-ci étant du côté de l’électrode positive.
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- Ce système de formation des masses lumineuses rappelle celle des gouttes liquides. La décharge étudiée ici pourrait donc s’appeler décharge en gouttes, s’il n’était peut-être préférable de rappeler décharge globulaire, à cause de sa ressemblance approximative avec un phénomène jiàt'Ùfel, celui de la foudre globulaire.
- Il résulte aussi de l’examen des photographies
- Fig. 30.
- que la lumière est émise par tout le volume de la masse lumineuse, de manière que l’image a sa partie centrale plus marquée. Ce caractère appartient aussi aux étincelles usuelles, et a pour effet une diminution de grandeur des images photographiques si l’on diminue l’ouverture d’un diaphragme introduit dans l’objectif, ou si l’on affai-
- Fig. 31. .
- ,blit d’une manière quelconque l’intensité de la lumière sur la plaque sensible. 11 peut donc se faire que la diminution progressive de grandeur d’une masse lumineuse sur la photographie (fig. 49) soit due simplement à la diminution de l’intensité des radiations qu’elle émet.
- Lorsqu’on augmente la pression de l’air, les masses lumineuses deviennent plus minces, plus brillantes, et en même temps plus longues. On passe ainsi de la décharge globulaire à la décharge en étincelle ordinaire.
- Dans l’azote, les masses mobiles sont plus brilr lantes que dans l’air, mais ont la même forme et les mêmes caractères. 11 paraît que dans d’autres gaz la forme change, car j’ai obtenu dans l’hydrogène des décharges dont les images, généralement trop faibles pour être reproduites ici, montrent des masses lumineuses qui diffèrent, par une convexité moindre du côté de l’électrode négative, de celles
- qui se forment dans l’air. On comprend un peu cette différence de forme en comparant entre elles les parties de droite des figures 33, 34, 35, dont la première est l’image d’une décharge dans l’azote, et les deux autres celles d'une décharge dans l’hydrogène.
- Dans des tubes très étroits, comme le tube C,
- F'g- 33-
- les gouttes ou les masses globulaires deviennent plus petites (fig. 50).
- 21. Reproduction stroboscopique du mouvement des masses lumineuses. — 11 résulte de la manière même dont les figures 47 à 51 ont été obtenues que’ ces figures étant convenablement placées dans un phénakisticope donneront une reproduction fidèle du mouvement des masses lumineuses. 11 faut seulement donner au miroir tournant une plus grande vitesse, pour que les images
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- successives de l’appareil à décharge soient plus espacées entre elles. On coupera alors la photographie en bandes verticales, dont chacune devra contenir l’image formée lors d’un des passages de l’ouverture du disque tournant dans Taxe de l’objectif.
- Ces bandes seront appliquées au phénakisticope dans leur ordre naturel.
- Fig. 34-
- V. Expériences avec des gaz différents de l’air.
- 22. A%ote et oxygène. — Pour observer les phénomènes dans divers gaz, j’ai employé presque toujours l’appareil B. Par un des robinets je faisais le vide, puis par l’autre je faisais entrer le gaz à étudier, après séchage et épuration com-
- Fig- 35-
- plète; le gaz remplissait ainsi le tube et même la pompe à air. L’opération était répétée plusieurs fois avant de réduire la pression du gaza la valeur désirée pour les expériences.
- Les premiers gaz étudiés ont été les constituants de l’air.
- Avec l’oxygène, il ne m’a pas été possible d’obtenir'le phénomène de la décharge globulaire. Suivant la pression du gaz, la résistance du circuit, etc., on voit au moment de la [décharge ou une lumière diffuse qui ressemble à celle des
- tubes de Geissler ordinaires, ou des étincelles qui apparaissent d’une manière sensiblement simultanée dans toute leur longueur. La lumière est blanc violet, mais tourne au rouge lorsqu’on mélange à l’oxygène des traces d’air ou d’azote. Si la quantité d’azote introduite est suffisante, le phénomène de la décharge globulaire ' commence. En effet, on voit alors dans le miroir tournant
- Fig. 36.
- les étincelles se courber dans le sens du mouvement,
- Avec l’azote, on a tous les phénomènes déjà étudiés dans l’air, mais l’intensité lumineuse est beaucoup plus forte. Les figures 33 et 49 ont été obtenues avec ce gaz.
- On produit mieux encore ainsi qu’avec l’air le
- Fig. 37.
- genre de décharge de la figure 33, dans laquelle les masses lumineuses restent presque immobiles pendant une grande partie de la durée du phénomène.
- 23. Hydrogène, éthylène, ga^d'éclairage. — Avec ces gaz, on observe les mêmes phénomènes qu’avec l’air. Avec l’hydrogène pur (préparé par électrolyse), la lumière est blanche azurée; avec les deux autres gaz, la couleur est plus foncée; des traces d’azote la font tourner au rouge.
- En observant les bandes presque horizontales
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- des figures 34 et 35 (obtenues avec de l’hydrogène), particulièrement sur les négatifs, on voit qu'elles n’ont pas une intensité uniforme. Au contraire, cette intensité présente, pour chaque bande horizontale, de nombreuses alternances de faiblesse et de vigueur, ce qui montre qu'il y a dans la décharge des fluctuations rapides.
- Fig. 38.
- Quelque chose de semblable se voit avec l’azote à des pressions très faibles.
- 24. Protoxyde d’azote, anhydride carbonique. — Le premier de ces gaz se comporte comme l’oxygène. L’autre donne des traces du phénomène, car, au milieu d’une lumière diffuse, on aperçoit dans le miroir tournant quelques lignes plus vives in-
- Fig. 39-
- clinées dans le sens du mouvement. La lumière produite est bleu-vert blanchâtre, et tourne au rouge lorsqu’on introduit des traces d’azote. Ces traces rendent le phénomène dont il s’agit ici plus manifeste. 11 se peut que le gaz employé ne fût pas absolument exempt d’air ou d’azote.
- 23. — Vapeurs de quelques liquides. — J’ai enfin expérimenté avec quelques vapeurs.
- L’éther sulfurique donne des effets semblables à ceux de l’anhydride carbonique, avec une lumière de couleur azurée.
- Avec la vapeur de sulfure de carbone, la lumière produite par la décharge est blanche azurée comme avec l’hydrogène, mais beaucoup plus vive. On voit dans le miroir tournant des lignes lumineuses qui semblent être légèrement recourbées dans le sens du mouvement.
- Avec la vapeur de chloroforme il faut augmenter beaucoup la longueur de l’étincelle addition-
- Fig 40.
- nelle pour que la décharge ait lieu. Dans le miroir tournant on voit une lumière diffuse jaune d’or qui débute par une étincelle verte d’apparence tout à fait rectiligne. On n’obtient donc pas le phénomène en question.
- Avec la vapeur d’alcool, on a dans le miroir tournant quelques traces de courbure des étincelles.
- Fig. 4*-
- Les vapeurs d’alcool méthylique et de benzine ne présentent pas le phénomène des masses lumineuses en mouvement. Dans le cas de la benzine, la décharge débute par des étincelles rectilignes jaunes et se continue par une lueur azurée diffuse, qui existe seule lorsque la pression de la vapeur est très faible.
- En résumé, ce n’est qu’avec l’azote, l’air, l’hydrogène, l’éthylène et le gaz d’éclairage que le phénomène des décharges globulaires a lieu d’une manière distincte ; mais c’est l’azote qui le mon-
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- tre de la manière la plus parfaite et la plus bril-' lante.
- VI. — CONJECTURES SUR LA MANIÈRE DONT LE PHÉNOMÈNE SE PRODUIT ET EXPÉRIENCES QU'ELLES SUGGÈRENT.
- 26. — Décharges dans les liquides. — Dès mes premières expériences j’ai cru trouver quelque
- Fig. 42.
- analogie entre les phénomènes, étudiés :ici et certains autres que j’avais obtenus auparavant)dans les décharges à l’intérieur de l'eau (i); Lorsqu'un récipient plein d’eau est introduit dans le, circuit de décharge d’un condensateur au / moyen de deux électrodes dont les extrémités seules sont en contact avec le liquide, il se forme sur ces extré-
- mités, au moment de la décharge, certaines apparences de lumière. Sur l’électrode négative c’est une étoile lumineuse à rayons courts et très nombreux ; sur la positive c’est un groupe de menues étincelles longues, sinueuses et peu nombreuses.
- Ces phénomènes se forment aussi dans des circonstances apparemment différentes. Qu’on place dans un récipient plein d’eau un tube de
- Fig. 43.
- verre presque termé en bas de manière qu’il n’y ait qu’irn trou dont le diamètre soit d’une petite fraction >de millimètre, et que l’on plonge une des électrodes dans l’eau du récipient et l’autre dans l’eau du tube; au moment de la décharge, il se forme dans le trou une courte étincelle qui se prolonge à l’extérieur pour former l’apparence
- Fig. 44.
- Fig 45-
- lumineuse propre à l’une des électrodes, et en dedans pour produire le phénomène caractéristique de l’autre électrode. C’est comme si, au lieu du petit trou, on avait séparé les deux masses d'eau par un menu morceau de métal fonctionnant comme électrode intermédiaire.
- L’explication de ces phénomènes paraît être la
- (’) Recherches expérimentales sur les décharges électriques, 2" mémoire. — Mémoires de l’Académie royale des Lincei <1877) § io, 11, 12. —Nuovo Cimento, y série, v. 1. —Wie-demann, Elehtritcct, t. IV, p. 815.
- •suivante : pendant une première phase de la décharge, celle-ci se propage dans le liquide sans produire de lumière, mais en même temps les diverses parties du liquide sont portées à des potentiels différents, à peu près comme tout conducteur parcouru par un courant constant. Seulement, dans le cas actuel, ces potentiels varient avec le temps, et leur distribution à un moment donné est inconnue. Si, à un moment donné, la différence de potentiel entre deux portions de la masse liquide devient assez grande, une etincelle
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- éclate et commence ainsi une deuxième phase, pendant laquelle la décharge suit cette étincelle.
- Cela posé, il est clair qu’une étincelle pourra se produire à travers la petite ouverture du tube, car l’eau qui s’y trouve forme une colonne très résistante, et que par là même des potentiels de valeur très différente ont dû prendre naissance des deux côtés.
- En outre, comme la variation de potentiel d’une place à l’autre est nécessairement très rapide tout près des électrodes et tout près du petit trou de l’expérience précédente, un phénomène lumineux pourra être engendré, ce qui explique les apparences lumineuses décrites plus haut.
- Suivant cette explication, les phénomènes lumineux produits dans l’eau seraient dés cas particuliers de la décharge latérale (').
- ! 27. — Conjectures sur le phénomène de la décharge globulaire. — Il est probable que dans un gaz quelconque, et particulièrement lorsqu’il est raréfié, la décharge disruptive est précédée d’une propagation lente et invisible d’électricité, et que l’étincelle éclate seulement lorsqu’il s’est formé entre les différentes parties du gaz des différences de potentiel assez fortes. Même dans l’air à la pression ordinaire, l’étincelle est certainement précédée d’une propagation invisible, qui n’est que la dispersion ordinaire rendue de plus en plus active à mesure que par le jeu d’une machine électrique la différence de potentiel des électrodes devient de plus en plus grande. Mes expériences sur le changement de place des étincelles produit par des corps électrisés voisins paraissent confirmer cette assertion (1).
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- îr Fip-.
- Si donc le phénotfiène de la décharge progressive dans un gaz a une cause analogue à celle qu’on vient d’expliquer pour les décharges dans l’eau, on doit admettre que lorsqu’entre l’électrode positive et le gaz qui l’entoure il se forme une différence de potentiel suffisante, il apparaît sur cette électrode une décharge lumineuse. De l’électricité positive est ainsi brusquement transmise à la couche gazeuse voisine de l’électrode. Cette couche produira alors sur la couche suivante un effet semblable, et ainsi de suite. Le phénomène lumineux devra donc se mouvoir de l’électrode positive à l’électrode négative.
- Pourquoi la décharge commence-t-elle plutôt à l’électrode positive qu’à l’autre? On ne le sait pas; c’est une des innombrables différences de propriétés qui existent entre les deux électrodes.
- Cette explication rudimentaire ne doit être considérée que comme un premier essai, et pour la compléter il faudrait recourir à des hypothèses qui
- 4^.
- pourraient sembler hasardées. Mais ^bien qu’elle m’ait été inspirée par une analogie, elle s’accorde dans ses traits principaux avec une théorie récente de M. J. Thomson (2). Ce physicien, toutefois, part de l’hypothèse électrolytique et cherche à expliquer les stratifications.
- L’explication que je viens de donner, bien qu’imparfaite, m’a conduit à faire les expériences suivantes, qui donnent les résultats qu’on pouvait en attendre.
- 28. Phénomènes qui se produisent lorsque la colonne galeuse parcourue par la décharge a, dans une petite partie de sa longueur, une section très réduite. — On a vu que dans le cas de la décharge dans l’eau à travers d’une ouverture très étroite, celle-ci se comporte comme une électrode intermédiaire, et en même temps qu’elle est parcourue par une étincelle (§ 26). Quelque chose d’analogue doit donc avoir lieu dans le cas de la dé-
- (*) Nwovo Cimentai, y série, t. XII.
- (*) Phil. Mag. août 1890, p. 129.
- (* *) Mémoire cité, §§ 7 et 8.
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- charge dans le gaz, et c’est ce qu’on vérifie aisément. Il suffit de placer dans l’appareil A un diaphragme horizontal en matière isolante qui divise l'appareil en deux parties à peu près égales, ayant au milieu une ouverture de un ou deux centimètres de diamètre. Si les conditions de l’expérience sont telles que sans diaphragme on aurait une décharge comme celle de la figure 12, on obtient avec le diaphragme une décharge simple, c’est-à-dire constituée par uqp seule masse lumineuse qui se forme sur l’électrode positive. Cette
- l’extrémité C étant à 15 centimètres au-dessus de l’électrode A. Bien que la portion de décharge qui se forme entre C et l’électrode négative soit moins nettement limitée que celle qui se forme au-dessous, néanmoins, comme on le voit, pendant que des masses lumineuses étaient émises par l’électrode positive, d’autres l’étaient par l’ouverture du tube, comme si cette ouverture était une électrode positive. On voit en même temps la trace de la luminosité fixe qui se forme au milieu de l’ouverture.
- masse se déplace de bas en haut (si l’électricité positive arrive à l’électrode inférieure) et s’éteint avant d’atteindre le diaphragme. Mais en même temps que la première masse, il s’en forme une autre qui part d’une luminosité fixe visible au centre du diaphragme et s’avance jusque près de l’électrode négative.
- L’expérience peut se faire d’une manière plus commode. A l’intérieur de l’appareil A on place un tube de verre C D (fig. 52) qui entoure l’élec-trôde positive A et qui se termine en haut par une ouverture C de 8 millimètres environ.
- La .figure 39 montre l'effet que l’on observe,
- Cette luminosité fixe s’observe encore lorsque le tube C D est ouvert librement à son extrémité supérieure, et cela ressort de l’examen des figures 36, 37 et 38, obtenues avec un tube CD ouvert en haut et de 19 centimètres de hauteur au-dessus de A (fig. 52).
- Dans la figure 37, on voit aussi la masse lumineuse qui s’est formée sur l’électrode positive parcourir le tube et continuer son mouvement au-delà, mais avec une vitesse brusquement diminuée, ce qui tient peut-être à ce qu’en dernier lieu elle se meut dans un appareil de plus grande section (§ 17).
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- 29. Effet que l’on obtient en interrompant le circuit avant que la décharge soit complète. — Je crois qùe jusqu’à présent on n’est pas arrivé à interrompre le circuit de décharge d’un condensateur avec une vitesse suffisante pour que la plus grande partie de la charge encore disponible reste dans le condensateur. 11 est évident que de quelque manière que l’interruption soit produite, dans les conditions ordinaires, une étincelle se forme entre les parties qui s’éloignent, et cette étincelle permet à la décharge d’arriver à la fin. Mais la grande résis-
- tance qui ëxiste dans le circuit, dans le cas de mes expériences, doit favoriser le succès.
- Après quelques essais, je me suis arrêté à la disposition suivante :
- Le rouage employé pour la rotation du miroir portait encore un axe horizontal ayant une vitesse angulaire beaucoup plus grande que celle de l’axe du miroir. J’ai prolongé ledit axe horizontal par tin cylindre en ébonite A B (fig. 53) portant un secteur métallique CDE sur lequel un fil élasti-
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- Fig- 49. 50 et 51.
- que MN vient frotter. Les pièces MN et CDE font partie du circuit de décharge, de manière que, même lorsque le fil mobile avec le miroir touche les arcs métalliques de la figure 8, le circuit n’est fermé que si en même temps le fil M N touche le secteur CDE. Pendant la durée du premier contact, l’axe AB faisait trois à quatre tours; donc pendant la durée d’une décharge le circuit pouvait être fermé et interrompu plusieurs fois.
- Au moment de la décharge, on voit une étincelle entre le secteur CDE et le fil MN; mais cette étincelle a une durée insignifiante et la décharge cesse bientôt, pour ne reprendre que lors-
- ; qu’il y a un nouveau contact entre MN et CD E.1
- Les figures 40 et 41 montrent quelques-uns des résultats obtenus. La décharge débute par la for-’ ; mation d’une masse lumineusè qui se meut vers l’électrode négative. Lorsque, un instant après, par l’effet du secteur tournant, le circuit est interrompu, la masse globulaire s’éteint. Presque aussitôt le circuit est fermé de nouveau ; on ne voit pas se former une nouvelle masse lumineuse dans * la position où l’autre a disparu, mais bien sur l’électrode positive, comme si une décharge nouvelle commençait. Dans le cas de la figure 40, chaque décharge est simple; dans le cas de la fi-
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- gure 41, à chaque fermeture, il y a eu assez de temps pour la formation de deux masses.
- ; Le résultat obtenu n’est pas en contradiction avec l’explication proposée, car on comprend que la couche gazeuse chargée positivement se dissipe dès que les électrodes ne fournissent plus d’électricité. Mais si, au lieu d’interrompre le circuit, on ne fait que des augmentations de résistance, on pourra obtenir un résultat différent.
- 30. Effets produits par des changements de résistance du circuit pendant la décharge. — Pour introduire momentanément une nouvelle résistance dans le circuit, il suffit de mettre une des extrémités d’un tube plein d’eau distillée en commu-
- Fig. 52.
- nication avec le fil MN (fig. 53) et l’autre extrémité avec le secteur CDE.
- Les figures 42, 43 et 44 montrent les résultats obtenus. Les masses lumineuses s’éteignent au moment où une forte résistance est ajoutée au circuit; mais lorsqu’un moment après, le secteur CDE arrivant au contact du fil MN, la résistance du circuit reprend sa valeur initiale, les masses apparaissent de nouveau et à peu près à la place même où elles avaient disparu.
- Dans les expériences des figures 42 et 44, le secteur tournant était de 180°, c’est-à-dire un demi-cercle. La résistance qu’il introduisait dans le circuit était [équivalente à celle de deux colonnes d’eati de 22,6 cm. et 12,7 cm. de haut et 1 cm2 de section. Dans le cas de la figure 43, le secteur mobile avait un angle de 6o°, et il introduisait dans le circuit un surcroît de résistance
- équivalant à une colonne d’eau de 6 centimètres et de 1 centimètre carré de section.
- On voit qu’ici la décharge n’est pas suspendue par la brusque introduction d’une forte résistance dans le circuit, car les électrodes fournissent encore de l’électricité au gaz, bien que plus lentement. La couche gazeuse positive ne se disperse pas complètement et peut donner naissance à une nouvelle masse globulaire lorsque les électrodes fournissent de nouveau de l'électricité avec assez d'abondance.
- 31. Effet produit par des sphères métalliques placées entre les deux électrodes. — On a vu au § 28 qu’une brusque diminution de la section transversale de l’appareil à décharge se comporte comme une électrode intermédiaire. On peut constater
- Fig. 53-
- directement qu’une masse métallique placée entre les deux électrodes se comporte comme si le tube était divisé par elle en deux tubes complets placés bout à bout.
- Sur la ligne qui va d’une électrode à l’autre de l’appareil A, j’ai placé quatre boules de cuivre de 17,5 mm. de diamètre, qui divisent cette ligne en cinq parties à peu près égales. Au moment de la décharge, on voit se former simultanément cinq petites masses lumineuses, une sur l’électrode positive et les autres sur les boules de cuivre et du côté qui regarde l’électrode négative. Ces cinq masses se meuvent dans le sens de la décharge et s’éteignent avant d’avoir parcouru la distance qui sépare la boule de départ de la boule suivante,
- Chaque boule se comporte donc comme une électrode intermédiaire, et l’appareil donne les
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- mêmes effets que cinq appareils plus petits placés à la suite l’un de l’autre.
- ' 32.' Effet d'une dérivation entre les électrodes. — La production des décharges composées, c’est-à-dire de décharges constituées par la formation successive de plusieurs masses lumineuses, doit provenir du fait que les électrodes fournissent au gaz de l’électricité en quantité suffisante, même après qu’une première masse s’est formée. Dès lors, une communication établie entre les électrodes à l’extérieur de l’appareil doit produire une diminution dans le nombre des masses constituant la décharge. C’est ce que l’expérience vérifie toujours. Par exemple, lorsqu’on opérait dans les conditions voulues pour avoir une décharge comme celle delà figure 21, en plaçant une colonne d’eau de 4,5. cm. et de 1 cm2 de section en dérivation en^re les deux électrodes de l’appareil, la décharge devenait du type figure 10.
- i
- VII. Influence du champ magnétique sur les
- DÉCHARGES GLOBULAIRES.
- j « j < ,
- 33. Action du champ 'magnétique sur les décharges.
- — L’influence du champ : magnétique sur les décharges èst connue depuis longtemps, particulièrement lorsqu’il s’agit'des'décharges dans les gaz raréfiés.' ; j
- L’aspect et la forme de là décharge varient; souvent aussi la résistance opposée à la décharge change de valeur. A ces effets bien connus, il fautajouter ceux que j’ai découverts récemment (]), et qui regardent l’action du magnétisme sur les phénomènes photo-électriques et sur le phénomène de la dispersion de l’électricité dans les gaz raréfiés. 11 était donc tout naturel d’étudier si les décharges globulaires étaient, elles aussi, modifiées par le voisinage d’un fort électro-aimant.
- 34. Influence du magnétisme sur la décharge constituée par des masses lumineuses en mouvement. — J’ai employé pour ces expériences l’appareil B (fig. 2) et quelquefois C. Le pôle convexe d’une des deux bobines qui constituent l’électro-aimant de R.uhmkorff était placé tout près du tube entre les deux électrodes, l’axe de la bobine étant horizontal et dirigé de manière que son prolongement allait rencontrer l’axe du miroir tournant. On
- 0 Sur la convection photo-clcctriqne et sur d’autres phénomènes électriques dans Pair raréfié. Académie de Bologne. Mémoires (27 avril 1890).— La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 551, 621 et 654.
- pouvait, avec un commutateur, envoyer dans la bobine suivant la direction voulue, un courant de lo ampères.
- Si l’on regarde directement l’appareil, l’action du magnétisme semble être très faible ; on voit seulement que l’étincelle se déplace jusqu'à arriver près d’une des parois du tube, comme le ferait un courant flexible en vertu de la force électromagnétique. Mais si l’on observe la décharge dans le miroir tournant, on voit quelque chose de plus, car la portion du gaz qui se trouve là où le champ magnétique a sa plus grande intensité, se comporte à peu près comme la portion de gaz qui occupe la partie étranglée d'un tube (§ 28), c’est-à-dire qu’elle devient lumineuse d’une manière continue et agit à ses deux bouts comme une électrode intermédiaire. :
- Les figures 45 et 46 montrent ces effets du magnétisme. Les deux figures 45 ont été obtenues sur une même plaque sensible à peu de minutes d’intervalle et dans les mêmes conditions expérimentales, sauf que pendant la formation de celle de droite le courant passait dans l’électro-aimant. On voit que dès le commencement de la décharge le gaz devient lumineux dans le champ magnétique et reste tel jusqu’à la fin.
- En même temps, des masses lumineuses se forment non seulement sur l’électrode positive, mais aussi sur l’extrémité, de la luminosité continue tournée du côte de l’électrode négative.
- Quelquefois la première des masses formées sur l’électrode positive arrive à passer par la partie lumineuse du gaz : tel est le cas de la figure 45. Des phénomènes analogues sont mis en évidence par la figure 46, obtenue avec un tube étroit.
- 11 paraît en outre que le magnétisme augmente la résistance du gaz, car l’aspect de la décharge change quelque peu, comme si l’on augmentait la résistance du circuit de décharge.
- Il y avait intérêt à observer l’influence du magnétisme sur la forme des masses lumineuses. Il fallait donc employer encore le disque tournant pour avoir des images instantanées ; la figure 51 a été obtenue de cette manière, et elle a été formée sur une même plaque que la figure 47, les conditions expérimentales ne différant dans les deux cas que par la présence du courant dans l’électro-aimant.
- En observant cette figure, on voit d’abord le déplacement de la décharge dans le sens voulu par les lois êlectrodynamiques. Mais on voit aussi les images successives de la luminosité immobile
- 38
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- 6i8
- la lumière électrique
- qui se forme en correspondance du pôle de l’aimant, et enfin les masses lumineuses qui naissent en haut de cette luminosité et celles qui sé manifestent en bas de l'appareil, sur l’électrode positive.
- 11 est presque superflu de faire observer que
- l’explication donnée au § 27 ne peut rendre compte de l’action du champ magnétique, d’autant plus qu’on n’est pas encore arrivé à expliquer la plupart des autres actions exercées par le magnétisme sur les décharges.
- Tableau qui donne les principales conditions expérimentales dans lesquelles on a obtenu les photographies
- reproduites dans les figures.
- £ « ir, Capacité du condensateur, exprimée par lo nombre do jurroa llésistunco du circuit oxprlméo eu cm. du colonne d’eau de 1 cc. do section Etincelle additionnelle en millimètres Appareil employé Distance des électrodes en cm. Vorme et nature des électrodes Pression du ga7. eu mm. de mercure Nature du gu*/. Paragraphes où les figures sont citées
- 10 27 16 7 <A) 28,5 Sphères de 4 cent. 20 Air. 7, 9, '3, '6
- 12 )) )) 5 » )) » 40 )) 11, 13, 14
- 3 )) )) » » » )) )) 1 I .
- >4 )) » 15 » )) )) 25 )) 11, 14.
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- 20 » 6,8 10 )) » 10 )) 13, 14. .
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- 25 » 12,6 13 » » » 80 )) '3-
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- 44 )) )) » )) » )) » » 30.
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- 46 » 10,8 6 (C) )) )) 30 » 34-
- 47 )) 12 12 (B) » )) 20 » 19, 20, 21,
- 48 » 14,3 9,5 )) )) )) 40 » 19, 20, 21.
- 49 » IO, 2 7 x> )) » 9 Azote. 19, 20, 21. .
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- 5' )> 12 12 (B) » » 20 )) 19, 21, 34.
- A. Righi.
- ÉTUDES EXPÉRIMENTALES
- SUR
- L’ARC A COURANTS ALTERNATIFS C)
- 40 Variations d'éclat descrayons\ influence sur le rendement photomêtrique. — On constate sur quel-
- ques-unes des épreuves à fentes verticales que l’éclat des crayons à la surface de passage présente des renforcements périodiques d’éclat correspondant au temps pendant lequel ils fonctionnent comme pôles positifs (1).
- Cette remarque n’a rien qui doive étonner, puls-
- 0) La Lumière Electrique du 19 décembre 1891, p. 551.
- (’) On détermine directement quel est le crayon positif pendant chaque alternance en éteignant l’arc, puis en don*
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 619
- que pendant chaque allumage, l’arc alterné fonctionne à courant continu et présente par conséquent les mêmes caractères que l'arc continu ; l’éclat du positif doit même être d’autant plus marqué que le crayon ne présente plus ici un large cratère et que la densité de courant à la surface de passage doit être maxima.
- Cette variation d’éclat n’est pas apparente sur toutes les épreuves ni toujours sur les deux crayons ; ce tient évidemment à l’orientation de la facette brillante du côté opposé à l’objectif.
- 11 est intéressant de remarquer sur toutes ces épreuves et de même que M. Joubert l’a d’autre part constaté plus directement (*), que l’éclat du crayon positif, très vif pendant l’allumage, tombe presque instantanément lors de l’extinction à une valeur beaucoup plus faible et reste pendant la fin de la période très inférieur à sa valeur première. Le refroidissement se fait donc en fonction du temps suivant une loi excessivement rapide et qui peut vraisemblablement se mettre sous la forme exponentielle, comme aux températures plus basses pour lesquelles a été établie la loi de Newton. La température moyenne est par suite de beaucoup inférieure à celle du crayon positif de l’arc continu, et elle l’est d’autant plus que les extinctions sont plus longues. Elle doit croître par conséquent avec l’intensité et la fréquence qui diminuent celles-ci, l’une en valeur absolue, l'autre en valeur relative. D’autre part, on sait que la lumière fournie par le carbone incandescent est d’autant plus riche en radiations courtes que la température est plus élevée et que sa valeur éclairante croît beaucoup plus vite que la température (2).
- De là plusieurs conséquences immédiates :
- i° L’arc alterné est inférieur comme rendement à l’arc continu, quand on ne fait pas entrer en
- nant à la main une impulsion à l’armature à partir de la position correspondant au commencement de la première alternance. On regarde en même temps le sens de la déviation d’un voltmètre placé en dérivation entre les crayons; on trouve ainsi que le pôle positif est au crayon supérieur après le passage au premier zéro.
- (>) Société française de Physique, 4 décembre 1S91.
- (2) Divers auteurs admettent par exemple la loi :
- Q = a (t° — 5000'!3 ;
- E. Becquerel a proposé autrefois cette autre :
- Q-« .].
- ligne de compte la perte d’énergie dans les résistances auxiliaires de stabilité (voir § 6).
- 2° 11 donne une lumière d’autant plus rouge que l’intensité efficace est plus faible ;
- 3° 11 doit lui être aussi inférieur au point de vue de l’éclat intrinsèque, si l’on considère dans l’arc continu seulement le pôle positif;
- 4° L’éclat intrinsèque et le rendement photométrique doivent croître avec la fréquence et l’intensité (même si l'on suppose la densité du courant constante dans les divers cas).
- Les deux premières conclusions sont depuis longtemps vérifiées par l’expérience. Les deux dernières ne l’ont point été encore ; leur étude doit constituer une part importante des recherches photométriques à exécuter sur l’arc alterné.
- y Production, sens et vitesse du courant de carbone. — Quand on examine les photographies précédentes posées ou instantanées, à section verticale, on constate que l’éclat de l’arc est le même dans toute sa hauteur et que le commencement et latin dechaqueallumagese présentent sous forme de contours plus ou moins indécis, mais souvent un peu obliques et semblant indiquer que la projection du carbone à l’allumage se produit plus progressivement que l’extinction et qu’il y a un temps appréciable entre l’instant où les molécules actiniques de carbone ont jailli d’un des crayons et celui où elles ont atteint l’autre. Pour obtenir sur ce sujet une indication précise, j’ai réalisé à l’aide d’un champ magnétique, comme on le verra plus loin, des extinctions et des allumages très rapprochés et très nets, qui se traduisent sur l’épreuve instantanée (fig. 14, n° 25) par une série de barres blanches, et noires; celles-ci ne sont pas absolument verticales, mais alternativement inclinées, ce qui confirme complètement l’idée que la vitesse des molécules n’est pas infinie; car si le courant de carbone présente une vitesse appréciable, les lignes doivent être, en vertu de la vitesse d’entraînement de la couche sensible, inclinées suivant la règle de composition des vitesse. La faible inclinaison appréciable sur les épreuves étant inférieure à 1/20, et d’autre part
- la vitesse périphérique étant égale à mm.
- o’, 077
- — 8,30 m., la vitesse du courant moléculaire est au minimum 20 X 8,30 m. = 160 m. à la seconde, c’est-à-dire seulement trois ou quatre fois supérieure à celle des vents les plus violents; en tout cas, elle est de cet ordre de grandeur.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On aurait pu obtenir une plus grande précision en augmentant la vitesse de la dynamo, ce qui a été malheureusement imposssible, et la longueur de l’arc, ce qui aurait exigé une force élèctromo-trice induite supérieure à celle dont on pouvait disposer.
- Quant au sens du courant de carbone, l’obliquité des barres suffit à le déterminer; je parle du courant principal, car on sait qu’il y a transport bilatéral dans un arc continu, mais la différence des intensités des deux effets est tellement considérable qu'on peut faire abstraction ici du plus faible.
- Pendant longtemps tout le monde a admis que le transport se faisait du positif au négatif ; mais récemment, par d'ingénieuses considérations, M. Fleming^) a mis en doute cette affirmation, qui n’était contrôlée par aucune démonstration bien
- nette. L’expérience actuelle permet de trancher la question si l’on remarque que les barres doivent être inclinées suivant la composante de lajvitesse du carbone et de la vitesse de translation du cliché.
- On voit ainsi sur l’épreuve que le courant va toujours d’un crayon positif à un négatif, ce qui vérifie définitivement l’opinion classique, sans faire intervenir aucune considération d’ordre électrique.
- Remarque. — Les chiffres de tension indiqués dans le tableau placé à la fin du précédent article sont en général fort élevés si on les compare à ceux des arcs industriels ; cela provient de deux causés:
- i° Les écarts ont été en général pris bien plus grands que la moyenne pour faciliter le repérage de l’arc sur la fente ;
- 2° Ces expériences, ainsi que toutes celles que nous indiquerons dans la suite de cette étude, ont été effectuées sur des crayons très durs choisis en
- '. U! Ml * *«*.* » Ï
- Fig. 14. — Arc soumis à des interruptions rapprochées pour déterminer le sens et la vitesse du courant de carbone.
- vue de développer un grand éclat intrinsèque sur les surfaces incandescentes, et exigeant par conséquent une chute de potentiel élevée en même temps qu’une densité de courant supérieure à la moyenne ordinaire.
- Avec des crayons plus tendres que je n’ai pas eu le temps d’essayer, les résultats seraient évidemment un peu différents ; les indications contenues dans le paragraphe suivant doivent donc être considérées comme ayant un caractère qualitatif plutôt que quantitatif.
- 6. Conclusions pratiques relatives à la Stabilité de l’arc. — L’examen des résultats obtenus sur les arcs réguliers et dont les principaux viennent d’être passés en revue permet, dès maintenant, de formuler quelques conclusions relativement aux conditions d’emploi de l’arc alterné.
- Par stabilité, j’entends ici la résistance aux causes accidentelles d’extinctions, telles qu’oscil-lations électriques dans le circuit, courants d’air,
- etc..., effets relativement instantanés auxquels
- les organes de réglage, malgré leur perfection, ne peuvent pas et ne doivent pas répondre en général. C/est donc l’arc lui-même qui doit présenter une certaine élasticité de régime si l’on ne veut
- C) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 36$.
- avoir de continuelles ruptures produisant un effet déplorable dans l’éclairage public, et absolument inadmissibles dans certaines applications (projecteurs, phares, etc.).
- Pour l’arc continu, les conditions à réaliser sont faciles à déterminer, une fois qu’on s’est donné le régime à réaliser (diamètre et écart des crayons, et intensité du courant). On peut construire expérimentalement la courbe qui exprime la tension E aux bornes de la lampe en fonction de l’intensité I, en maintenant à la main l’écart constant et en faisant varier l’excitation de la dynamo ou la résistance en circuit assez vite pour ne pas changer sensiblement la taille des crayons.
- Soit M N P (fig. 15) cette courbe qui diffère peu d’une horizontale et qu’on peut appeler la caractéristique d’are à écart constant, et représentons par QQ' la caractéristique du circuit d’alimentation prise aux bornes de la lampe. Le point commun N doit être celui choisi comme régime normal.
- On voit facilement que la condition nécessaire et suffisante pour qu’il y ait équilibre stable c’est que Q Q' coupe M P de haut en bas dans le sens des 1 croissants. Si la lampe doit être placée sur un circuit à potentiel constant V, représenté par une horizontale A C, on doit ajouter à cette lampe une résistance R telle que la nouvelle caractéris-
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- tique d’alimentation AB(E = V — Ri), satisfasse à la condition précédente.
- La figure 16 représente, par exemple, deux caractéristiques obtenues sur des arcs à courants continus de 25 ampères pour des écarts 2 mm. (courbe 1) et de 4 mm. (courbe 11); leur comparaison montre que la stabilité est plus difficile à réaliser pour le plus grand écart. La tangente à la courbe 11 en m coupe l’axe des volts à la hauteur de 55 volts; on ne pourra donc alimenter un arc de 25 ampères à 4 mm. d’écart par une distribution à potentiel constant de voltage inférieur à ce chiffre avec les charbons considérés; pour avoir une bonne stabilité, il faudra même 60 à 65 volts, avec une résistance additionnelle de 0,715 ohm dans le dernier cas. S’il s’agit d’un circuit monophote, ce serait une fauté d’ajouter une résistance en circuit, si la caractéristique de la machine est déjà suffisamment tombante.
- Fig. 15. — Stabilité d'un arc à courants continus.
- Pour l’arc alterné, la question est notablement différente, parce que, à écart constant, l’arc alterné ne reste pas semblable à lui-même quand on fait varier soit l’intensité efficace, soit la composition du circuit. De là deux conséquences :
- -i° 11 n’y a plus à proprement parler de caractéristique d’arc; du moins celle qu’on obtient en faisant varier la force électromotrice induite ne peut donner d’indication sur la stabilité puisqu’elle correspond à des conditions toutes différentes de celles réalisées naturellement.
- 20 La stabilité dépend essentiellement de la durée des extinctions, car c’est de celle-ci qu’est fonction le refroidissement, et, par suite, l’augmentation de la résistance des gaz et de la résistance au passage à la surface des crayons.
- On devra donc, pour étudier la résistance de l’arc à la rupture, faire entrer en lignes de compte les divers facteurs qui peuvent modifier la valeur absolue de l’extinction.
- Ces facteurs sont, d’après ce qui précède, l’écart,
- l’intensité, le circuit extérieur et la fréquence. L’expérience montre d’abord qu’il est beaucoup plus facile d’entretenir les arcs courts que lesdongs. En effet, l’intensité minima réalisable sur des crayons donnés est d’autant plus élevée que l’écart adopté est plus grand; il fallait, par exemple 12 ampères au lieu de 8 quand on augmentait l’écart de 2 à 3 mm.
- Quant à l’intensité, son rôle est bien marqué ; tant qu’on ne descend pas au-dessous de 10 à 12 ampères, l’entretien d’un arc est facile, même avec de bas potentiels d’alimentation, 30 à 35 volts, pourvu que les crayons soient assez friables (1).
- Le basse tension ainsi réalisée doit être attribuée à ce que la tension réelle pendant chaque période
- AMPÈRES
- Fig. 16.— Caractéristique à écart constant d'un arc à courants continus. I, écart 2 mm.; II, écart 4 mm.
- dépasse notablement le chiffre donné par la tension efficace (2).
- 11 faut en outre, pour l’arc alterné que le diamètre des crayons soit proportionné à l’intensité dans des limites qui semblent plus étroites que pour l’arc continu : c’est ainsi même qu’avec les charbons très durs je n’ai pu descendre au-dessous de 10 ampères qu’en employant des crayons de moins de 10 mm. de diamètre.
- (*) Les crayons tendres ou à mèche tendre donnent par désagrégation des poussières conductrices qui peuvent dans une certaine mesure augmenter la conductibilité du milieu gazeux pendant les extinctions. C’est à ces poussières incandescentes qu’il faut vraisemblablement attribuer les traînées grises constatées sur quelques épreuves dans l'intervalle de deux allumages.
- (*) Si l’on admet la loi sinusoïdale pour la force électro-motrice induite, 30 volts efficaces correspondent à un maximum de 42 volts.
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- Tous ces faits s’expliquent par les diverses causes de refroidissement des crayons pendant les extinctions :àla fréquence employée (52 périodes) la stabilité disparaissait à partir du moment où ces extinctions atteignaient la durée de l’allumage.
- 11 est bon aussi de remarquer que la production de petits arcs rencontre des difficultés plus grandes qu’avec le courant continu (J) et qu’elle exige des conditions spéciales, s’il s’agit d’une distribution à potentiel constant; on devra, si la stabilité est insuffisante, employer les artifices susceptibles de prolonger l’allumage et de faciliter le réallumage en cas d’extinction prolongée.
- Ce dernier, résultat s’obtient en augmentant la force électromotrice induite au générateur (dynamo ou transformateur) ; ce qui aurait pour résultat d’augmenter l’intensité du courant si l’on n’intercalait dans le circuit de la lampe une résistance ou une self-induction suffisante pour ab- sorber cet excès de tension.
- Les résistances étant, comme on le sait, des causes inutiles de perte par effet Joule, on peut dire que le moyen le plus naturel d’augmenter sur un circuit donné la stabilité des petits arcs isolés est d’y ajouter de la self-induction.
- Avec une dynamo Siemens il m’a été impossible de réaliser sans self-induction un arc de moins de 10 ampères et de 1 millimètre d’écart; avec L = o?,0035 on entretenait facilement un arc de 8 ampères; enfin, avec L = o7,oi 19, on a maintenu un excellent arc de 3 millimètres d’écart, donnant un peu plus de 4 ampères (n° 9 du précédent article); la force électromotrice induite était alors 41 volts, et la tension aux bornes de la lampe de 36 volts, qui se réduisent à 26 volts environ entre les deux pointes de crayon.
- On ne pouvait guère descendre au-dessous de ce voltage de 41 volts en circuit ouvert; en général, il me semble très difficile de faire des distributions sous potentiel constant par petits arcs si l’on se contente de la tension de 30 volts par lampe, adoptée pour des arcs moyens.
- Des essais faits récemment à Paris dans ce sens n’ont donné de bons résultats que du jour où l’on a admis une intensité minima de 8 ampères pour les lampes montées sur des transformateurs à 5so volts au moins en dérivation, l’excès de voltage étant absorbé par des résistances. (*)
- (*) Aussi on ne peut réaliser moins de trois ou quatre ampères avec le courant alternatif, tandis qu'on réalise un ampère avec les courants continus.
- D’une façon générale la condition essentielle de stabilité est donc de donner de l’élasticité au circuit; quand celle-ci est très forte on voit l’arc soufflé par un spectateur se rallumer spontanément ; j'ai observé ce phénomène sur des arcs de 50 ampères sous 4 millimètres d’écart dès que la force électromotrice induite atteignait 75 volts. Pour avoir un arc bien stable dans un circuit monophote il faut au moins 60 volts.
- Les dynamos Gramme alternatives n’ont pu donner de bons résultats pour l’alimentation des bougies Jablochkoff à écart invariable de 5 millimètres environ que grâce à la forte réserve de tension dont elles disposent et qui leur permet de donner en circuit ouvert 500 volts au lieu de 250 en circuit fermé; on a pu à l’aide de ces machines réaliser autrefois des régimes de 3 ampères seulement sur la bougie Jamin; mais il faut noter que les crayons employés présentent des qualités spéciales et que leur résistance doit s’écarter très peu d’un chiffre déterminé par expérience.
- Quand au lieu d’arcs isolés on emploie des arcs groupés en série, leur stabilité augmente rapidement avec le nombre d’arcs de la série, comme cela a lieu également pour les arcs continus.
- C’est ainsi qu’à Vierrne la maison Ganz emploie trois arcs en tension sur 100 volts, et qu’à Francfort la maison Hélios a exposé quatre arcs de même système en tension sur 110 volts, c’est-à-dire, marchant chacun à 27,5 volts.
- L’élasticité nécessaire à chaque arc est alors fournie par ses voisins agissant comme des résistances (1). Néanmoins le bas voltage réalisé n’en reste pas moins assez surprenant, étant donnée la faible fréquence (50 périodes), et je regrette de ne pouvoir faute d’éléments suffisants d’expérience étudier cette question d’une manière plus, précise (z). Mais il est à croire que pour les très fai-
- (!) Pendant les extinctions le courant à travers les gaz chauds suit assez sensiblement la loi d’Ohm.
- (2) 11 résulte des renseignements que m’a fournis la Société Hélios que ses lampes à réglage différentiel fonctionnent avec du charbon quelconque et pour toute intensité, à partir de 9 ampères, avec l’écart moye'n de 4 à 5 millimètres; la possibilité de les employer dans les conditions indiquées devrait être attribuée uniquement à un mode particulier et encore secret de leur construction.
- Les lampes de la maison Ganz, d’après ce qu’a bien voulu me faire savoir M. Zipernowsky fonctionnent depuis 8 ampères sous écart de 2 à 4 mm. Pour descendre au-dessous de 33 volts par lampe, il faut probablement des charbons spéciaux.
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- JOURNAL UNIVERSEL UÈLEC TRICITE
- 6a3
- blés intensités (5 ampères), il faudrait ajouter un peu de self-induction.
- L’élasticité peut être obtenue par d’autres procédés que par la self-induction et la résistance ; elle peut provenir par exemple de phénomènes d’induction mutuelle ou de capacité.
- Comme applications du premier cas, je citerai la distribution par transformateurs à courant constant, et aussi les dynamos à courant constant telles que la dynamo Stanley, dans laquelle le réglage provient de la réaction d’induit.
- Comme exemple du second, je mentionnerai l’ingénieux dispositif de M. Boucherot, qui n’a pas encore été réalisé en pratique.
- D’après ce qui précède, le mode de distribution par intensité constante semble particulièrement approprié à la production des très faibles foyers.
- Quant au rôle de la fréquence, il est double ; d’un côté, l’augmentation du nombre de périodes renforce l’effet d'une self-induction donnée; de l’autre, elle diminue la durée absolue de l’extinction, en admettant que la durée relative reste la même.
- Pour ces motifs une rapide périodicité doit être très favorable à la stabilité; on peut même croire, comme l’a déjà dit M. Tesla, qu’un arc à très nombreuses périodes doit être à peu près aussi stable qu’un arc continu. J’ai pu comparer seulement à ce point de vue des arcs de 26 périodes et de 52 obtenus tous deux avec une machine de Méri-tens, en maintenant dans les deux cas la force électromotrice de 70 volts et la même self-induction de 0^,0064 : avec des crayons de 10 millimètres, on n’a pu maintenir moins de 15 ampères dans le premier cas, au lieu de 10 dans le second pour le même écart.
- Cela n’est bien entendu qu’une indication générale, car un arc de 26 périodes papillotte trop pour être admissible; 40 périodes est un minimum au-dessous duquel on ne peut descendre, et qui est d’ailleurs, d’après une remarque précédente, fort peu avantageux au point de vue photométrique. Mais la question de la périodicité est trop complexe pour trouver place dans le cadre restreint de cette étude. Je dois me borner ici à souhaiter que l’on puisse prochainement, maigre les nombreuses difficultés à vaincre, réaliser avec succès dans la pratique des courants et des arcs de plus grande fréquence.,
- A. Blondel.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Accumulateurs Madden (1891).
- M. Madden a récemment apporté au procédé de fabrication des plaques d’accumulateurs décrit à la page 434 de notre numéro du 31 mai 1890 quelques perfectionnements représentés par les figures 1 ày. L’organe essentiel du nouvel appareil deM. Madden est le moule à éjecteur représenté par les figures 1 à 5. Ce moule, entièrement emprisonné dans
- Ai»
- Fig. 1 et 2. — Ensemble d'un moule et détail d’une plaque.
- un chariot mobile 27 (fig. 6 et 7), se compose de deux séries de plaques les unes : 31 (fig. 2) encastrées en 32 dans les parois du moule, et les autres, 35, sous formes de lames minces enfilées sur un axe 36, et écartées les unes des autres par des rondelles 37, de l’épaisseur des plaques 31, mobiles entre les plaques fixes 31.
- Ces lames mobiles portent à leur partie supérieure une série de barreaux 39, qui peuvent se déplacer comme de figure 4 à figure 5, dans les encoches correspondantes 33 34 des plaques fixes. Il en résulte que l’ensemble des plaques I mobiles et des barreaux découpe à la partie’supé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rieure du moule une sorte de quadrillage mobile, nettement représenté par la figure 1 et qui s’élève jusqu’à cette surface lorsque la rotation de l’excentrique 44 la fait passer, parla bulle 43 et le boulon 37, de la position figure 4 à la position figure 5.
- L’appareil comprend en plus de ce moule un creuset 12 (fig. 6 et 7) constamment chauffé par des brûleurs à gaz et disposé au-dessus du moule dont le chariot reçoit un mouvement de va et vient par bielle et manivelle.
- Fig. 3, 4 et 5. — Détail du moule éjecteur.
- Ceci posé, voici comment fonctionne l’appareil. Les différentes pièces occupant les positions indiquées sur la figure 6, dest-à-dire la manivelle motrice du chariot du moule étant au point mort
- de gauche, on ouvre le trou de coulée 14, qui laisse le métal tomber dans la chambre 16, chauffée aussi par les brûleurs, et pénétrer dans le quadrillage du moule qui occupe alors le fond de la
- \y
- Fig. 6 et 7.
- chambre 16 dans la position indiquée figure 4.
- Le chariot avançant vers la droite amène alors le rqoule sous le rouleau 24, constamment en rotation : ce rouleau tasse dans le quadrillage, en même temps qu’il s’y refroidit, le métal qui achève de s’égaliser ensuite sous l’action de la plane fixe
- 53 puis du rabot mobile 43, abaissé au ras du moule par sa came 5 1.
- Dès que le moule sort, en s’avançant toujours vers la droite, du dessous de la table n, le galet 47 du levier de commande de l'excentrique 44 soulève, en montant sur le plan incliné 46, lequadril-
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- lage du moule, de la position figure 4 à la position figure 5, de manière à sortir du moule le gâteau de métal quadrillé.
- Au retour du chariot et du moule en arrière, le galet 47 ramène d'abord le quadrillage de la position figure 5 à la position figure 4, puis le moule revient dans la position figure[6 prêt’à reprendre au bac de coulée 16 une nouvelle [tranche de métal.
- On voit facilement sur la figure 7 comment la bielle 10 du chariot est commandée par la vis sans fin 7, et le rouleau 24 par la chaîne 26.
- On peut ainsi obtenir une production continue de grillages de plaques dont le plomb, tassé puis égalisé sous une température parfaitement réglée, donne des produits constants et, paraît-il, de très bonne qualité.
- Distributeurs Edmunds (189 l)i
- Le principe de cette distribution par transformateurs et condensateurs est facile à suivre sur le schéma ci-dessous.
- Fig. 1. — Edmunds. — Distribution par transformateurs.
- Les alternateurs à basse tension GHI, alimentent en parallèle, par J, les transformateurs de la
- station centrale L M N O P Q, dont les secondaires gbifej aboutissent aux transformateurs locaux T U S V R W des circuits A B C D E F. Ces circuits locaux sont eux-mêmes reliés par des transformateurs neutres, de primaire identique au secondaire : c’est ainsi que A et B sont reliés par le transformateur Z, et A et C par Y. S’il se produisait une dépense anormale en A, on y ferait face principalement par g et le transformateur T, secourus par les transformateurs Z et Y.
- Si le circuit E doit employer, par exemple, des moteurs exigeant des courants très intenses et le circuit F des lampes à arc avec amortisseurs d’induction, on interposerait en dérivation sur les iee-ders à haute tension de ces circuits des condensateurs c et d, leur fournissant les courants excitateurs à la place des dynamos.
- Ces condensateurs sont en feuilles de papier et d'étain comprimées et chauffées pendant plusieurs jours à ioo°, puis plongées dans de la paraffine fondue que.l’on y fait pénétrer par la pression atmosphérique sous l’action d’un vide.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Séance du 18 décembre 1891
- M. Berget expose une méthode d’inscription optique pour déterminer l’intensité de la pesanteur. Une disposition facile à imaginer permet de produire sur une pellicule sensible l’image d’un point lumineux, animée comme le pendule d’un mouvement périodique; si on déplace la pellicule perpendiculairement à ce mouvement, une sinusoïde s’inscrira. Un inconvénient de cette méthode, c’est qu’il est impossible de se procurer une bande assez longue pour enregistrer les oscillations pendant toute la durée d’une expérience, qui est d’un jour sidéral. Il faut donc coller plusieurs bandes au bout l’une de l’autre; on peut tourner la difficulté et enregistrer toutes les oscillations par l’artifice suivant : les bandes de papier de l’appareil Morse peuvent avoir plusieurs kilomètres, ce qui est plus que suffisant; on n’aura qu’à faire passer un courant dans l’ap-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pareil à chaque oscillation. Le rayon lumineux tombe à chaque oscillation sur une des électrodes d’une pile photo-électrique de Becquerel ; le courant engendré est très faible; on le fait passer dans un galvanomètre qui sert de relais; le courant auxiliaire est amené par le fil métallique qui soutient l’aiguille et sort par une borne contre laquelle l’aiguille vient buter. On inscrit le commencement et la fin d’une expérience en faisant passer le courant inscripteur, commandé par un électro-aimant, au moment où un autre déterminé passe successivement sur les cinq fils du réticule d’une lunette méridienne.
- M. Guillaume présente quelques observations relatives aux décisions du Board of Trade (1). 11 semble qu’il serait préférable, puisqu’on fixait la valeur de l’ohm à 106,3, de laisser complètement de côté l’unité B. A., en fonction de laquelle on a continué à l’exprimer (art. 5).
- C.R.
- Mesure de la vitesse de propagation des ondes électriques, par M. K. Waitz (s).
- Pour comparer la vitesse de propagation des ondes électriques dans divers diélectriques à celle des ondes électriques dans l’air, on n’a employé jusqu’à maintenant que deux méthodes. L’une, fondée sur des expériences de M. Hertz, a été mise en œuvre par J.-J. Thomson pour déterminer la vitesse relative des ondulations électriques dans la paraffine et le soufre ; l’autre est due à M. Waitz, qui l’inaugura en 1890. C’est cette dernière méthode qu’il vient de modifier, de manière à rendre son emploi plus général. On sait d’ailleurs que les indications antérieures concordaient parfaitement avec celles données par d’autres expérimentateurs. C’est ainsi que M. Waitz trouva pour le pétrole, en employant des conducteurs tendus, les nombies 1,40 et 1,45, que MM. Arons et Rubens ont obtenus de leur côté.
- Malheureusement cette ancienne méthode exigeait un matériel opératoire de très grandes dimensions. Dans le but de le restreindre, M. Waitz imagina d’employer des fils en spirale. De fait, les nombres obtenus pour le pétrole en se servant de ce dispositif ne différaient pas essentiellement de èeux obtenus précédemment. Toutefois, l’en-
- (•) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 552. (2) Wied. Ann. 527.
- roulement en hélice des fils parut rendre les observations moins exactes pour certains diélectriques.
- Pour remédier à cet inconvénient, M. Waitz vient de modifier la forme de ses appareils de la manière suivante. Le conducteur relié au micromètre à étincelles est tendu dans un plan vertical ; vis-à-vis du micromètre se trouve, au centre du conducteur, le point d’arrivée des ondulations produites par un oscillateur primaire, placé horizontalement. Chacun des deux bras du fil tendu était entouré sur presque toute sa longueur (1,5 m. environ) d’un tube de verre dans lequel on introduisait ie liquide à expérimenter. On observa alors un phénomène curieux. Si l’un des tubes demeurait plein d’air, tandis que l’autre recevait du pétrole ou du sulfure de carbone, par exemple, il était nécessaire, pourobtenir le minimum d’étincelles, d’ajouter au fil entouré d’air un conducteur de longueur sensiblement égale à la sienne, quelle que soit d'ailleurs celle des trois solutions suivantes employées : pétrole, toluène, sulfure de carbone. On constata de plus que l’on obtenait le minimum presque parfait lorsque les deux tubes étaient remplis de deux liquides différents, pris parmi les trois matières précédemment citées.
- Comme l’allongement de l'une des branches du conducteur avait pour effet de rendre asymétrique la position du point d’accès des ondulations, M. Waitz adopta le dispositif suivant (fig. i) :
- Le conducteur 1 (respectivement 11) se composait de deux fils de cuivre de fort diamètre et de 38 (respectivement 15) centimètres de longueur, portant à leurs extrémités les sphères de décharge.
- Le conducteur 111 était formé de deux tiges de laiton de 15 centimètres de longueur et 2,5 cm. d’épaisseur, dont les parties situées vis-à-vis l’urie de l’autre se terminaient dans les sphères de. décharge.
- Le rectangle A B C D placé horizontalement, était constitué par deux grands côtés A B et C D et par un petit côté BC, tous trois de laiton épais. Quant au côté DA, il était formé d’un tube de laiton replié en fer à cheval, et dont les deux parties latérales AG et DF pouvaient s’engager à frottement doux sur A B et D C. Au milieu de A B se trouvait le point de jonction G, vis-à-vis duquel était placé le micromètre, intercalé entre F et E.
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- Pour opérer, on emprisonnait une partie du conducteur GBCE dans un liquide isolant, au lieu de le laisser à l’air libre.
- 11 était alors nécessaire de tirer le côté AD, c’est-à-dire d’allonger le rectangle pour obtenir le minimum au micromètre.
- M. Waitz appelle longueur de compensation, le double de la valeur du mouvement de coulisse effectué pour une colonne liquide donnée. On observa que cette longueur de compensation variait avec la longueur du fil placé dans le liquide expérimenté.
- En G et en ET, on constata la présence de ventres de vibration, tandis qu’un nœud se trouvait à peu près au milieu de BC. Les longueurs de compensation étaient les plus grandes lorsque les parties du conducteur placées dans le voisinage du nœud étaient entourées de liquide.
- Si l’on déplaçait le récipient contenant les dié-
- A G B
- / N
- J
- V D F E c
- Pig. 3-
- lectriques, en allant de la partie du conducteur représentant le nœud vers celle représentant le ventre, on observait une diminution correspondante de la longueur de compensation. Aussi, les rapports des vitesses de propagation des ondulations électriques dans les liquides et dans l'air, étant mesurés au moyen des longueurs de compensation, furent-elles absolument différentes selon que l'on choisissait comme conducteur immergé la zone placée en G ou celle placée en E.
- Quant aux dimensions du récipient contenant les diélectriques, elles paraissent sans influence notable sur les résultats. L’expérience a prouvé, en effet, que des tubes de verre de 3,3 cm. de diamètre intérieur, convenaient aussi bien que des caisses de bois de 7,5 X 9,5 ou 12 centimètres carrés. Toutefois, on remarqua une différence sérieuse entre les longueurs de compensation obtenues avec des récipients en bois de très fortes dimensions. Aussi semble-t-il nécessaire, pour faire des observations réellement comparables,
- de ne se servir que de tubes de diamètre plutôt élevé.
- Pour être bien certain de n’avoir pas à attribuer ces phénomènes à un défaut d’expérimentation ou à une cause secondaire provenant de circonstances extérieures, M. Waitz répéta les expériences précédentes, en modifiant non pas la méthode entière, mais son application matérielle.
- 11 se servit à cet effet de la méthode de M. Lécher (*) mettant à contribution les tubes de Geis-ler, dont on peut apprécier suffisamment le pouvoir éclairant.
- Cette seconde série d’essais confirme les résultats acquis dans la première. Voici quelques nombres empruntés au mémoire de M. Waitz. Ils se rapportent au toluène, qui permit de déterminer la position des extrémités du pont avec une approximation de 3 centimètres.
- Longueur de la colonne liquide dans les tubes de
- « verre.......................................... 0,375 m.
- Diamètre intérieur des tubes de verre, environ.... 0,034 m. Distance des deux ponts, lorsque les tubes contenaient de l’air.................................. 6,95 m.
- Distance (en mètres) du premier pont au milieu du tube, lorsque les tubes étaient pleins
- de toluène....... 0,29 1,26 2,48 3,58 4,68 5,78
- Distance du second pont au premier dans les
- mêmes conditions... 6,93 6,90 6,70 6,77 6,83 6,90
- Longueur de la colonne liquide dans les tubes... 1,50 m.
- Diamètre intérieur des tubes, environ....... °j°3> rn.
- Distance (en mètres) du milieu du tube au premier pont............. 0,85 1,95 2,87 3,98 5,26 5,75
- Distancedu second pont
- au premier.......... 6,77 6,58 6,44, 6,48 6,73 6,77
- Si l’on se sert des nombres du premier exemple pour calculer l’indice de réfraction du toluène, on trouve pour les tubes placés les plus près des ventres de vibration, le nombre 1,06, tandis que pour ceux correspondant aux nœuds, la valeur est plus forte : 1,48. La valeur maxima donnée pour les autres expériences est 1,3.
- En résumé, on voit qu’il n’est pas trop possible de comparer, au moyen des méthodes précédemment exposées, les vitesses d’ondulation dans l’air et les différents diélectriques.
- Pour arriver à une détermination exacte de ce
- (') iViedemann's Annalen, t. XLI, p. 250, 1890.
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- • LA LUMIERE ELECTRIQUE
- rapport, il semble nécessaire de faire agir les ondes électriques sur toute leur longueur, dans les milieux dont on désire déterminer les constantes.
- A. Berthier.
- Mesure de la perte par hystérésis dans les transformateurs (*),
- Si le lecteur veut bien se reporter à un article Sur la mesure de la puissance électrique (2), il jugera facilement que la méthode proposée par M. T. Spencer, quoique présentée d’une façon indépendante, ne diffère pas au fond de celle qu’a indiquée M. Blakesley (3) pour la détermination de la perte par hystérésis et par courants de
- Fig. 1
- Pour exposer la méthode, j’adopterai les mêmes notations que dans l'article cité.
- Soient :
- e la différence de potentiel aux bornes du primaire fournie par l’alternateur;
- r la résistance de l’enroulement primaire;
- m le nombre de tours de l’enroulement primaire;
- n le nombre de tours de l’enroulement secondaire;
- r' la résistance de l’enroulement secondaire;
- i le courant dans le circuit primaire;
- i' le courant dans le circuit secondaire;
- B l'induction magnétique dans le noyau;
- N = BS le flux d’induction magnétique à travers la section S du noyau ;
- H le champ magnétique dans le noyau.
- Toutes les lettres désignent la valeur, à un moment donné, des quantités qui varient périodiquement.
- On a dans le primaire :
- dans le secondaire, en négligeant la self-induction des parties extérieures au transformateur:
- Multiplions les deux membres de l’équation (i) par i ; ceux de l’équation (2) par i' et ajoutons membre à membre, il vient:
- e i = i% r -f i'% r' + (m i— n i') . (3)
- Foucault. Elle ne manque pas d’intérêt néanmoins, parce qu’on y rencontre un emploi de l’électrodynamomètre avec bobines portant plusieurs enroulements; cette disposition avait été également suggérée par M. Blakesley (4), mais les applications en étaient encore très peu fréquentes; le seul exemple que j’en connaisse est celui que fournit le wattmètre à courants rotatoires étudié par MM. Gœrges et Zickermann (5) et dont il a déjà été parlé dans ce journal.
- 0) The F.lcctrical Engincer.
- (s) Pa Lumière Electrique, t. XL11, p. 231.
- (') Ibid. t. XLU, p. 254.
- (t) Ibid. t. XLU, p. 236.
- (6) Ibid. t. XLII, p. 377.
- Si nous ne tenons pas compte des courants de Foucault, le champ E n’est dû qu’aux courants i et ï\ si la longueur moyenne des lignes de flux dans l’anneau est /, le champ produit a pour expression :
- H = (jn i — n i1);
- l’équation (3) peut donc s’écrire, en tenant compte de la relation N = BS :
- C i = iï r -r in r' + SI. (4)
- 4 TC Ctt
- Intégrons par rapport à t pendant une période, le premier nombre représentera la quantité d’énergie fournie par la machine, les deux premiers
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- termes du second [membre les quantités de chaleur perdues respectivement dans le circuit primaire et le circuit secondaire; le reste ne peut êtré que la perte due à l’hystérésis ; on retrouve d'ailleurs la formule bien connue.
- D’autre part e peut s’exprimer linéairement en
- fonction des intensités; éliminons yy entre les équations ( 1 ) et (2), il vient :
- e » x r -f- — v r, n
- ou bien :
- . nt- . .. .
- e 1 = i% r 4- — ir r, n
- d'où Ton tire, par combinaison avec (4) :
- zL { i' r'_______*7a fJ = S /
- r,
- _ü i£ü
- 4 •k dt
- Deux électrodynamomètres permettraient de mesurer ii'r et i'2 r'' ; M. Spencer simplifie la question en construisant un transformateur dans lequel m = n; on peut alors écrire :
- (i — i') i' r' =
- SI
- H_ d_B
- 4 TT dt
- (5)
- On fera passer le courant primaire i dans la bobine mobile d’un électrodynamomètre dont la bobine fixe portera deux enroulements égaux traversés respectivement par les courantsz et z'; cette disposition est représentée par la partie droite (B) de la figure.
- L’équation (5) pourrait s’écrire immédiatement, sauf un facteur numérique à déterminer; en effet
- , , SJB . . , ., , 4
- l'r' est proportionnel a —.y— et 1 — 1' a H ; c est
- la marche qu’avait suivie l’auteur.
- M. Spencer détermine la valeur moyenne de H, ou mieux de H2, en même temps que la perte par hystérésis; à cet effet, il emploie un électrodynamomètre dont les deux bobines, fixe et mobile, portent chacune deux enroulements, parcourus par les deux courants ; l’action résultante est
- proportionnelle à ÿ
- (i — i'f dt, y étant la
- période.
- Cet appareil est représenté schématiquement dans la figure en A.
- 11 est facile, lorsqu’on connaît la constante des instruments, de déterminer le coefficient néces-
- saire pour ramener les indications aux unités or dinaires.
- On voit que cette méthode est indirecte et qu’elle ne permet pas d’étudier les transforma teurs même dont on se sert, mais des appareils spéciaux dans lesquels le nombre de tours de fil des deux enroulements est le même. D’autre part, comme le remarque l’auteur lui-même, s’il y a beaucoup de fer, c’est-à-dire si l’induction mutuelle des deux circuits est très considérable, la différence de phase des courants primaires et secondaires est très voisine de 1800; la résultante des courants i et i' est petite et on a l’inconvénient d’être obligé d’employer un électrodynamomètre construit pour des courants intenses et ne mesurant cependant que des courants faibles, par suite ayant très peu de sensibilité. On devra donc employer aussi peu de fer que possible, et mettre des rhéostats sur chacun des circuits. L’auteur n’a pas encore publié de résultats fournis par cette méthode.
- C. R.
- Le rendement électrique d’un petit transformateur, par M. Cuthbert Hall t1).
- La méthode d’étude des transformateurs fondée sur la mesure du nombre de watts nécessaire pour mettre en mouvement un moteur qui entraîne une machine à courants alternatifs à laquelle sont reliés les transformateurs ne semble guère sujette à des objections théoriques et elle n’offre que des difficultés pratiques relativement insignifiantes. Elle présente l’avantage que l’énergie absorbée est mesurée en unités électriques et qu’elle permet l’étude approximative d’un transformateur de faible puissance.
- La méthode a été appliquée à des transforma teurs de 0,75 kilowatt (100 chevaux). Les transformateurs étaient à circuit fermé et on a eu soin d’étudier plusieurs appareils de même puissance pour éliminer l’effet des défauts accidentels de construction d’un appareil de type donné. L’ex* périence a prouvé d’ailleurs que cette précaution était inutile et la concordance des résultats est suffisante pour qu’on ait pu se borner à donner les nombres obtenus dans une seule série d’expériences. —
- i1) The Electrician, 23 octobre 1891.
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- 63o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L'auteur n’avait pas à sa disposition d’alternateur à haute tension; il a employé une machine à basse tension et transformé deux fois les courants, d’abord en élevant la tension, ensuite en l’abaissant. Pour obtenir la perte d’énergie dans un transformateur, il divise par deux la perte totale.
- La figure indique la disposition générale du moteur à courant continu, de l’alternateur, des transformateurs et des instruments de mesure.
- A est le moteur, B l’alternateur, C et Q les transformateurs, D les lampes, Ele commutateur placé entre les lampes et le second transformateur, G le voltmètre placé sur le secondaire du second transformateur, K l’ampèremètre situé sur le circuit des lampes, M le voltmètre placé aux bornes de l’alternateur B. N est la batterie d’accumulateurs qui met en mouvement le moteur, H et J sont les appareils de mesure à courants continus (ampèremètre et voltmètre) placés sur le circuit du moteur. Les piles employées pour l'excitation des électros de l’alternateur sont figurées
- Fig. 1
- en O; elles contiennent en circuit un ampèremètre F et un rhéostat R.
- La résistance d’isolement entre le primaire et le secondaire, mesurée avant et après chaque expérience, dépassait 60 ooo mégohms. La vitesse de l’alternateur était maintenue constante et correspondait à une fréquence de 67 par seconde, pour laquelle les transformateurs avaient été construits. Ces appareils devaient transformer de .2000 à 100 volts.
- On mesure d’abord le nombre de watts fournis au moteur à courant continu, quand on met des lampes sur le circuit C! :
- Watts fournis au moteur u couruut coutinu
- 2772,0
- 2437,5
- 2364,25 2220,4 ‘997,5
- Le rendement du système moteur-alternateur
- Nombre de lampos en C.
- variait très peu avec la charge; on le déterminait en mettant des lampes en nombre variable directement sur l’alternateur. On prend le rapport des nombres de watts fournis aux lampes et au moteur.
- Nombre (lo lampes l’alternat. Watts fournis aux lampes Voltage des lampos Watts fournis au moteur Rendement 0/0 de système moteur-alternat.
- 5 ÇOO 100 2843,4 31,65
- 3 7S0 IOO 2470,7 3‘, 57
- l 2 720 100 2285,7 .31,50
- I I 660 IOO 2170,3 30,41
- 10 600 IOO 1978,2 30,33
- Par interpolation, on peut calculer exactement la valeur du rendement correspondant à chaque nombre de watts fourni au moteur.
- On peut maintenant calculer le rendement du système des deux transformateurs à l’aide des données du tableau suivant :
- Nombre de lampes Voltage Watts Watts
- en C4 des lampes fournis aux lampes fournis au moteur
- 12 100,5 727,2 2772
- 9 102 561,8 2437,5
- 8 102 499,4 2364,25
- 6 105 396,9 2220,375
- 3 IO7 200,0 ‘997,5
- Quand on fournit au moteur 2772 watts, le rendement est 31,65 0/0; on fournit donc au premier transformateur C 877,33 watts et on en recueille 727,2; le rendement du système CQ est donc 82,8 0/0. L'auteur prend pour rendement d’un seul des transformateurs la moyenne des nombres 1 et 82,8 0/0 ; il obtient ainsi le tableau suivant :
- Nombre de lampes en Voltage dos lampes Rcudomont du transformateur
- 12 1 10 91,4 0/0
- 9 102 8.6,5
- 8 102 83,8
- 6 105 79,35
- 3 IO7 67,9
- C. R.
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- JOURNAL UNIVERSEL D*ÉLECTRICITÉ
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- FAITS DIVERS
- Établissement de l’éclairage électrique mis en adjudication par la ville d’Irun.
- CONDITIONS DU CONCOURS
- P La personne en faveur de laquelle sera faite l'adjudi-cation jouira du privilège exclusif d'exploiter l’éclairage public pour une durée de trente années, à partir du jour où l’on aura reçu officiellement l’installation. Pendant cette période, la municipalité ne pourra administrer elle-même l'éclairage, ni le confier à une autre personne ou à une autre entreprise, ni résilier le " contrat pour aucune des causes que l’on spécifiera. Le concessionnaire pourra fournir l'éclairage électrique aux particuliers, moyennant abonnement ou contrat, et percevoir intégralement le prix des dits contrats ou abonnements;
- 2° A l’expiration des trente années de durée du contrat, toute l'installation deviendra la propriété de la municipalité;
- 3" L’installation sera toute entière au compte du concessionnaire; on aura plusieurs circuits, afin de localiser les accidents qui pourraient se produire dans l’une quelconque des zones. On emploiera deux générateurs et deux dynamos afin de prévenir les accidents autant que possible;
- 4° La réception de l'éclairage sera provisoire pour le premier mois du fonctionnement; les changements qui pourront avoir lieu dans l'emplacement des lampes pendant la dite période seront faits au compte du concessionnaire;
- 5* Si, pendant la durée de ce contrat, la science vient à découvrir de nouveaux procédés d’éclairage électrique plus avantageux que ceux actuellement reconnus pratiques pour ' des populations aussiou moins considérables que celle d’Irun, la municipalité pourra en exiger l'application moyennant l'indemnité à laquelle il y aura lieu, à jugement d’experts, pourvu que ladite indemnité s'applique uniquement au changement des lampes anciennes et à leur remplacement par celles du nouveau système;
- 6® Ce sera la municipalité qui obtiendra des particuliers toutes les autorisations qui seront nécessaires pour tout ce qui concerne l’installation ; les frais et indemnités seront au compte du concessionnaire;
- 7“ L’entretien de toute l'installation jusqu'à l’expiration du contrat sera au compte exclusif du concessionnaire, lequel devra exécuter immédiatement les réparations nécessaires, eu observant des précautions convenables d’accord avec l’autorité locale;
- 8° Pour la sécurité des personnes et des propriétés, le concessionnaire se soumettra aux prescriptions légales en tout ce qui se rapporte à l’installation;
- 9* L'intensité de l’éclairage sera de 6700 bougies,, sous forme de lampes à arc et de lampes à incandescence, qui seront placées aux lieux déterminés par la municipalité. Tout changement qui se fera après l'installation définitive de l’installation sera au compte de la municipalité;
- 10" Le nombre des lampes à arc ne pourra dépasser 25 ; l’intensité de chacune ne pourra dépasser 200 bougies. Les lampes à incandescence pour les voies publiques auront une intensité minima de 16 bougies, celles pour l’intérieur des édifices municipaux une intensité minima de 10 bougies;
- ir Pendant les mois d’octobre à mars inclusivement, les lampes à arc seront allumées depuis le crépuscule jusqu'à onze heures; pendant les autres mois de l’année, depuis le crépuscule jusqu’à minuit. A partir des heures indiquées, elles seront remplacées par un nombre double de lampes à incandescence. Toutes les lampes à incandescence brilleront à pleine intensité jusqu’à l’aube. Au besoin, la municipalité fixera par mois les heures piécises auxquelles il faudra allumer et éteindre;
- 12* La municipalité paiera pour ce service 13000 pesetas par an, lesquelles seront payées par mois échus à la caisse municipale;
- 130 La ville se réserve le droit de faire installer de nouvelles lampes, moyennant des prix proportionnels à ceux stipulés dans l’adjudication, et de demander que ces lampes restent allumées pendant toutes les heures convenues pour les autres, ou ne le soient que pendant une partie de ce temps;
- 140 Si par force majeure il se produisait une interruption totale ou partielle de l'éclairage électrique, le concessionnaire ne serait obligé au paiement d’aucune indemnité; mais il devrait fournir de la lumière à ses frais, en utilisant le matériel actuel d’éclairage au pétrole qui lui serait confié contre inventaire ;
- \y Si l'éclairage ne commençait qu’après l’heure convenue, ou s’il finissait avant, à la première fois on donnerait un avertissement au concessionnaire; à la seconde fois on lui imposerait une amende de 20 pesetas pour chaque demi-heure de différence; à la troisième,'40 pesetas pour le même laps de temps, en augmentant proportionnellement jusqu’à 100 pesetas, pourvu que ces irrégularités se produisent dans le même mois;
- i6a Pour chaque nuit que la lumière n’aurait pas eu l’intensité convenue, la première fois on donnerait un avertissement au concessionnaire, la seconde fois un avertissement avec mise en demeure; la troisième fois dans le même mois, il paierait 50 pesetas d’amende; ensuite l’amende serait augmentée jusqu’au maximum de 100 pesetas. Les peines auxquelles se rapporte ce paragraphe ne seront applicables que si le pouvoir lumineux subit une diminution de plus de 10 0/0; èlles ne seront pas non plus applicables aux interruptions ou insuffisances d’intensité de lampes isolées, interruptions ou insuffisances provenant de rupture de câbles ou d’autres accidents. Le concessionnaire s’engage à faciliter à tout moment, le contrôle du pouvoir lumineux des lampes;
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- 632
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vj' Le concessionnaire sera entendu avant l’application d’aucune peine, pourvu qu’il se présente à la mairie au premier avis ;
- 18° Si l’interruption de l’éclairage est totale on instruira l’affaire, et à moins que l’interruption ne soit de force majeure, on imposera au concessionnaire une amende pouvant s’élever jusqu’à ioo pesetas pour chaque nuit, selon le temps que l’interruption aura duré, le montant de l’amende dépendant de l’appréciation du cas pat la municipalité;
- 19" Si l’interruption totale de l’éclairage dépasse un mois, la municipalité pourra résilier le contrat, tout en conservant son droit de recours contre le destinataire pour obtenir l’indemnité de 100 pesetas par nuit;
- 20' En cas de faillite, l’usine centrale, son matériel et tout ce que comprendra l’installation, restera à la disposition de la municipalité; celle-ci gardera en propriété une partie proportionnelle à ce qui pourrait lui revenir en raison du nombre d’années écoulé; elle aura le droit d’acquérir le restant, d’après expertisé, déduction faite de la valeur du préjudice causé par la suspension;
- 21“ Les travaux d’installation de l’éclairage électrique devront commencer dans les trente premiers jours comptés à partir de la signature du contrat; ils devront être complètement terminés dans les six mois à partir de la même date, la municipalité se réserve de proroger ces délais si elle le jugeait convenable, dans le cas où l’éclairage ne serait pas prêt à fonctionner;
- 22” Avant la signature du contrat, le concessionnaire ne pourra céder les droits qu’il aura acquis par l’adjudication ;
- 23° La municipalité concède, sauf les précautions administratives nécessaires, la franchise de l’impôt de consommation sur le chatbon ou sut* tout autre combustible ou substance qui seraient nécessaires pour la marche des appareils inhérents à l’installation ;
- 24” La municipalité s’engage à accorder son aide et son appui moral aux concessionnaires, en mettant toute l’installation sous la garde de ses agents ;
- 25“ Comme garantie du bon service de l’éclairage, le concessionnaire devra établir un tableau de distribution dans un local spécial que la municipalité lui désignera;
- 26“ Lorsque les travaux de l’installation seront terminés et qu’ils auront été acceptés par la municipalité, le concessionnaire répondra de l’exact accomplissement de toutes les obligations consignées dans ce contrat;
- 27" L'adjudication aura lieu simultanément à Madrid, au ministère du gouvernement, en présence de l’administration locale, ou ici en présence de l’alcade ou de la personne qui le remplacera, avec l’assistance d’un conseiller municipal désigné par la municipalité, U vingt janvier prochain, à m idi ;
- 28* Au jour et à l’heure indiqués, les concurrents présenteront, dans des plis cachetés, leurs propositions rédigées conformément au modèle adopté : ils les remettront au président, qui les numérotera au fur et à mesure de la réception pendant la première demi-heure. Ces plis seront accompagnés de la cédule personnelle et du reçu prouvant que le
- concurrent a déposé à la Caisse générale des dépôts ou à l’une quelconque de ses succursales, ou au dépôt de notre municipalité, la somme de 19 500 pesetas. Cette somme sera restituée immédiatement aux concurrents qui n’auront pas été agréés. Quant au concessionnaire, il devra l’élever à 39000 pesetas, somme qui servira de caution jusqu’à ce qu’on ait vérifié l’installation;
- 29” Au bout de la demi-heure le président ouvrira les plis et adjugera provisoirement l’éclairage à l’auteur de la proposition la plus avantageuse. Si parmi les propositions de ce genre il y en avait deux ou un plus grand nombre qui fussent identiques, on ouvrirait entre leurs auteurs une licitation verbale de dix minutes, au bout desquelles le président, après avoir averti par trois fois les concurrents, déclarerait l’adjudication terminée. Si personne ne faisait de meilleures conditions, ou si les rabais étaient les mêmes, l’entreprise serait adjugée au concurrent dont le pli porterait le numéro le plus bas. Si l’adjudication de Madrid et celle d’ici aboutissaient au même rabais, les concurrents seraient invités à une nouvelle licitation, laquelle aurait lieu dans un délai qui ne serait pas inférieur à dix jours, ni supérieur à quinze. Cette nouvelle licitatipn aurait lieu ici. Si l’un des deux concurrents seulement se présentait en personne ou par fondé de pouvoirs, il serait considéré comme adjudicataire provisoire. Si les deux concurrents se présentaient et si aucun d’eux ne fait de rabais, ou bien si tous les deux faisaient le même rabais, on adjugera provisoirement l’entreprise au concurrent qui se serait présenté ici, dans le cas où l’autre se serait présenté à Madrid;
- 30° Tous frais d’écriture, droits d'enchères, frais d’annonces et autres frais occasionnés par le défaut d’accomplissement des conditions du contrat seront à la charge de l’adjudicataire;
- 310 Celui-ci les acceptera à ses risques et périls sans droit à indemnité, hors les cas fortuits prévus;
- 32° Le contractant se soumet aux tribunaux compétents du domicile de la commission contractante;
- 33* Les observations que les postulants offriraient, à part l’augmentation du nombre des bougies signalée au paragraphe 9 n’auront pas d’effet pour l’adjudication de l'entreprise.
- Irun, 28 novembre 1891.
- L’alcade : Nicolas Guerendiain.
- La grande usine de Khotinsky, à Gelnhausen, près Francfort, est complètement détruite par un incendie. Cet accident est d’autant plus regrettable que cette usine est la seule qui fabrique des lampes à incandescence à 150 et 200 volts. Plusieurs installations électriques vont se trouver dans l’embarras par suite du manque de ces lampes.
- La fabrication des accumulateurs ne souffre pas de cet accident.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 633
- Le 19 décembre il a été procédé au ministère de la guerre à l’ouverture des soumissions cachetées relatives à l’adjudication des fournitures dé télégraphie militaire pour les années 1892-1893-1894.
- L’importance des contrats avait attiré plusieurs concurrents, et les principales maisons de Paris avaient soumissionné. Les lots principaux étaient :
- 1' La fourniture des appareils télégraphiques proprement dits;
- 2° Les instruments de la télégraphie optique.
- Le premier a été adjugé à la maison Ducretet, et le second à la maison Bardoux.
- La direction de la revue hebdomadaire illustrée l’Elettricita, qui paraît depuis dix ans à Milan (via Miravigli, 2), a ouvert un concours international pour une nouvelle pile électrique, pratique, simple, industrielle.
- Ce concours restera ouvert du 1" janvier au 31 août 1892. A l’inventeur qui aura satisfait aux conditions exigées, il sera décerné une prime de 2000 francs. Le jury sera eomposé de personnes estimables et compétentes.
- Les concurrents devront observer certaines prescriptions, qu’ils peuvent connaître en s’adressant à ladite revue.
- Il est question d’apporter des modifications à l’observatoire de la Tour Eiffel, affecté surtout à la climatologie. On y organiserait un service permettant de suivre aux différents étages de la tour les variations du potentiel électrique de l’air en même temps que les mesures météorologiques ordinaires. Un crédit vient d’être demandé au Conseil municipal.
- La chambre de commerce de Plymouth a pris une initiative à laquelle on ne saurait trop applaudir. Elle a envoyé une députation à lord Salisbury pour lui demander de proposer une dépense de 2 500 000 francs, qui permette au Post-Office de rattacher toutes les stations maritimes des côtes téléphoniquement et télégraphiquement.
- Cette somme serait insuffisante si l’on ne proposait de faire contribuer à ces installations toutes les administrations et tous les particuliers intéressés à- leur établissement. Le nombre des sinistres enregistrés dans les dernières tempêtes suffirait pour légitimer ce grand effort de la. part de la première nation maritime du monde. En cas de guerre, ces lignes devraient être créées d’urgence. Pourquoi ne pas les établir à loisir en temps de paix?
- Parmi les nombreuses pétitions dont s’occupera nécessairement le parlement d’Angleterre dans la prochaine session d’hiver, nous devons en signaler une qui nous paraît assez originale. La paroisse de Saint-Pancrace demande l’autorisation de se servir de conduites pneumatiques abandonnées le long de trois des grandes voies publiques qui traversent cette partie de Londres
- Le passage Jouffroy est en ce moment très animé. Non-seulement le jour de l’an y amène un grand concours de clients pour les boutiques qui le garnissent, mais il s’y est produit un genre nouveau d’attraction. Le vestibule de l’hôtel situé à l’angle des deux galeries est occupé par un des appareils de photographie automatique dont nous avons donné la description. Un groupe nombreux de spectateurs se renouvelant sans cesse stationne devant les puissants régulateurs employés pour les impressions photographiques.
- Nous avons également remarqué un magasin d’étrennes électriques. C’est une sorte de grand déballage où figurent toute espèce de piles, de sonneries, de fils, d’accumulateurs, etc., etc. C’est la première fois que nous constatons semblable tentative.
- Le pyromètre électrique de M. Le Châtelier, dont nous avons parlé dans nos années précédentes, est devenu maintenant un outil précieux dans les arts du feu. Un grand nombre d’usines métallurgiques et chimiques s’en servent aujourd’hui.
- Nous apprenons que grâce à lui, en Angleterre, on a pu industriellement se rendre Tnaître de la préparation du chlore par le procédé Deacon. La réaction se produit vers 425°. Un peu en deçà et un peu au delà, l’oxydation de l’acide chlorhydrique ne se fait pas. Le pyromètre permet de régler convenablement la température.
- On nous assure qu’en Allemagne, à Griesheim, on fabrique de la potasse par voie électrolytique dans des conditions pratiquement industrielles.
- Nous avons le regret d’annoncer la mort de M. Stas, célèbre chimiste belge, qui s’est fait une réputation par ses travaux sur le poids des atomes et sur la nature chimique des rayons solaires. M. Stas, âgé de 79 ans, était président de l’Académie des sciences de Belgique et l’un des huit associés étrangers de l’Académie des sciences de Paris.
- Il est bon de remarquer que déjà réduit à sept par la mort de dom Pedro, le nombre de ces savants n’est plus désormais que de six, et que, circonstance rare, l’Académie devra remplir simultanément deux vacances.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 634
- • Encore une catastrophe survenue dans la concession des mines de Saint-Etienne. C'est la tioisième depuis quelques années. Soixante-quatorze ouvriers ont trouvé la mort dans les galeries du puits de la Manufacture. Ces victimes viennent s’ajouter aux 210 que l’on a ramassées de la même manière au fond du puits Verpilleux, et aux 270 du puits Jabin.
- Trois explosions produites de la même manière, à la suite de l’écrasement ou de l’ouverture d’une lampe, n’est-ce point assez pour faire ouvrir les yeuJc aux ennemis de l’électricité?
- Nous recevons le prospectus d’une exposition internationale passablement excentrique qui s’ouvrira à Kimberly au mois de septembre 1892. Elle sera universelle, mais consacrée uniquement aux machines destinées à l’éclairage électrique, à l’agriculture et au travail des mines.
- Les prospectus viennent d’arriver à M. Atkinson, qui habite Londres, et a été nommé l’agent général de l'entreprise. Une des particularités de l’organisation, c’est que l’administration de l’exposition se charge de transporter à ses frais, soit de Port-Elisabeth, soit du Cap, et de les ramener gratis de Kimberly dans celui de ces ports que l’on désignera, les machines et les objets exposés s’ils n’ont point été vendus sur place. La précaution n’est pas superflue, car la ligne du Cap à Kimberly a un développement de plus de 2000 kilomètres, et celle de Port-Elisabeth n’est pas beaucoup moins longue.
- 11 est bon d’ajouter, pour faire comprendre l’importance de cette exposition, que depuis l’ouverture de nouveaux pla-cers dans l’Etat libre d’Orange et dans le Transwaal, Kimberly est devenu un centre agricole en même temps qu’un lieu d’exploitation diamantifère. L’eau du Vaal, qui sert actuellement à féconder la terre, servait uniquement autrefois à assurer le lavage.
- On nous communique sur la ville de Perpignan quelques détails qui expliquent le chiffre élevé des indemnités réclamées au concessionnaire de la lumière électrique. Les finances municipales sont positivement dans une situation mauvaise. Le déficit s’élevant à la somme de 500000 francs, le ministre de l’intérieur a sommé la ville d’avoir à se libérer envers ses débiteurs. Le conseil municipal a répondu par une demandé en autorisation pour l’émission d’un emprunt de 1 900 000 francs. Mais le ministre ne trouvant point l’emprunt gagé d’une façon suffisante a refusé l’autorisation et mis en demeure le conseil muncipal d’avoir à voter une imposition extraordinaire.
- Le gain du procès actuellement pendant devant le Conseil ckEtat aurait permis de rétablir facilement l’équilibre aux frais de l’entrepreneur de l’éclairage électrique. Cette préteur tiorl ne laisse pas que d’être curieuse et instructive.
- Les conseillers municipaux de Glasgow paraissent n’avoir qu’une confiance très limitée dans l’efficacité des transformateurs. En effet, on nous apprend qu’ils viennent de renouveler, probablement toujours avec le même enthousiasme, un vote déjà émis en faveur des courants à basse tension.
- On nous apprend d’autre part qu’il existe dans cette grande et riche ville d’Ecosse une fabrique de lampes à incandescence dont le pouvoir varie de 16 à 2000 bougies, et qui annonce fournir 323 bougies avec un cheval de force.
- Télégraphie et Téléphonie
- Deux nouvelles lignes télégraphiques internationales, qui seront sans doute transformées en lignes téléphoniques, viennent d’être ouvertes. La première est celle de Vienne à Paris, en passant par Bâle, et la seconde de Vienne à Londres, en passant par Emden. Ces deux lignes donnent l’une et l'autre la correspondance directe et assurent ainsi la rapidité de transmission.
- Le 12 décembre ont eu lieu à Londres des expériences sur le théâtrophone, entre l’hôtel Savoy et le théâtre voisin, qui porte le même nom. L’inventeur s’était rendu à Londres pour présider aux expériences, qui ont parfaitement réussi.
- On nous assure, et nous le croyons aisément, que la Société nationale a décidé qu’elle exploiterait l’ingénieux appareil qui a un véritable succès à Paris.
- Le gouvernement de la Bulgarie vient de relier par une ligne téléphonique longue de 160 kilomètres Sofia et Philippopoli. Lés appareils, dans lesquels il paraît que l’on a réalisé quelques perfectionnements, fonctionnent parfaitement.
- Il n’y a pas de ligne semblable dans tout l’empire ottoman. Ce contraste n’est-il pas une justification de la sagesse des hommes d’état qui ont donné l’indépendance à de fertiles régions trop longtemps asservies. . - .
- Le rcsêau téléphonique Paris-Nantes est mis en service depuis le 21 décembre. '
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- TABLE DES MATIERES
- DU
- TOME QUARANTE-DEUXIEME
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- TABLE PAR ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- B
- fagep
- Accumulateur (constantes électriques de l’> Tom-
- masi,......................................... 234
- — (chargement des) Sisling et Scott... 567
- — (distribution par) Siemens et Halske.... 310
- — Edmunds............. 568
- — Madden.................................. 623
- — (batterie de petits) Weber............ 350
- Action d’un champ magnétique sur des tiges de fer,
- de nickel et d’autres métaux dans un état de
- torsion permanent, par F.-J. Smith............ 137
- Alternateur (le nouvel) de Rankin Kennedy.............. 539
- — Dobrowolsky............................. 564
- — Sahulka....................................•. 562
- Alternomoteur Tesla.................................... 31c
- Aluminium (fabrication industrielle de 1’)............. 128
- — (F) et son électrométallurgie. — Gustave
- Richard....................................... 3°7
- — Procédé Grabau......................... =>07
- — — Faure............................ 512
- — — Castner.......................... 513
- — — Wilson......................... 313
- Amortissement (sur F) des ondes électriques et la
- mesure des vibrations stationnaires le long des fils par M. Jones............................. 190
- — des oscillations électriques dans des fils de fer,
- par M. Trowbridge.............................. 40
- Amorce électrique Morris...........,............... 83
- Appareil pour désaimanter les montres................... 82
- — (sur les) actino-électriques, par MM. Elster
- Geitel........................................ 545
- Applications mécaniques de l’électricité. — Gustave Richard............................ 17, 451
- — de l’électricité à l’art musical................ 429
- Avertisseur électrique d’incendie de la Fire Alarm C‘ 437
- — électrique Kingsland............................ 185
- — électrique Neu.................................. 438
- Page*
- Balance électrique Snellgrove.............................. 454
- Bibliographie :
- Fluide des magnétiseurs, par M. Rochas d'Aiglun.
- — E. Carvallo.................................... 246
- Calculs usuels effectués au moyen des abaques, par
- M. d’Ocagne ................... .•............... 246
- Préparation des métaux par le courant Iectrique,
- par M. W. Borchers................:................. 495
- Manuel pratique de l’électricien, par M. E. Cadiat. 496
- — de l’architecte mapon, par MM. Christie
- Chareyre. -............................. 496
- — du menuisier modeleur, par A. Ponthiers. 496
- — du serrurier, par L. Therrode............... 486
- Les installations électriques dans les villes, par
- M. Uppenborn...................................... 396
- Traité d'électrométallurgie, par M. H. Ponthière. —
- E. Dieudonné..................................... 49
- Blanchiment électrolytique Kellner......................... 83
- Boussole annulaire Kaiser................................ 33
- — (nouvelle) de sir William Thomson................ 584
- C
- Câbles (les) du Pacifique........................ 327
- — (machine à isoler les) de M. Royle....... 182'
- — de sûreté de Atkinson et Goolden......... 28
- Canalisation Munro............................. 481
- — Fredureau.................... c,ys
- Canot électrique Immish......................... 320
- — —> Woodhousc et Rawson............ 414
- Charbons armes Garland........................... 403
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- 638
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Page*
- Chemins de fer et tramways électriques. — Gustave Richard........................................ iio, 212,
- — de fer électriques (l’avenir des), par M. Sprague
- — de fer électrique à grande vitesse entre Vienne et
- Budapest. — Ch. Zipernowsky................
- — de fer électrique de Neversink Mountain.....
- — de fer souterrain à traction électrique de Berlin.
- Cherche-fautes Rathbone............................
- — Jones.........................................
- Cloche-signal électrique installée dans le port de Ra-
- venne. — Cornélie Fabri....................
- Commutateur rapide Mix et Genest...................
- — Hinde.......................................
- — téléphonique Berthon........................
- Compteur d’électricité Burrou......................
- — — Brillé........................
- — — Desruelles et Chauvin............
- — — Heurtey, Meylan et Rech-
- niewsky...................
- — — Hoockham.................. 37,
- — — Pilkington et Sherman..............
- — — Siemens.......................
- — — (nouveaux). — Frank Géraldy
- 568,
- — — (les nouveaux) de A. Aubert.
- — François Miron..........
- Conjoncteur-disjoncteur de M. C. Féry. — P.-H.
- Ledeboer..................................
- Contrôleur automatique d’intensité.—François Miron Correspondance :
- Lettre de M. Alessandro Cruto.................
- Courants (courbes produites par des machines à) alternatifs Warren B. Lewis..........................
- 371 42
- 86
- 536 580 426 538
- 572
- 279
- 582
- 537 84 465 368
- 33
- 582
- 123
- 183
- 465
- 524
- *23
- 410
- 447
- 482
- D
- Décharges électriques dans des tubes vides sans
- électrodes par J.-J. Thomson .............. 490
- Déperdition (sur la) de l’électricité. — M. Narr.... 394 Détails de construction des machines dynamo. —
- Gustave Richard..................... 3°5 5^°
- Détermination des chaleurs spécifiques au moyen
- du courant électrique par M. Pfaundler..... 489
- Distributeurs Edmunds ............................ 625
- Distribution par accumulateurs Siemens et Halske. 310
- — par transformateurs-moteurs Parker et Rees... 311
- Dynamos et accessoires Cuenod-Sautter............. 305
- — Crocker Wheeler.............................. 3°9
- — Davis et Stokes........... ................... 561
- — Desroziers.................................. 562
- — Dobrowolsky............... .................. 564
- — Edmunds............................’•........ 568
- — Holmes...................................... 562
- — Mac Laughlin.................................. 5^3
- Page*
- Dynamos'Sahulka................................. 563
- — Thury.................................... 307
- — Thomson-Houston....................... 308, 532
- — Willans........'.......................... 569
- — Wilson........................;........... 514
- — unipolaire Tesla........................... 93
- H
- Eclairage électrique à Vienne. — Frank Géraldy... 301
- — électrique à Chelsea. — Frank Géraldy....... 51
- — électrique de Kensington et Knightsbridgd. —
- Frank Géraldy ......................... 169
- Ebarbeur à air comprimé Wood..................:.... 152
- Electrodynamique (sur la théorie del’), d’après
- M. J. Larmor.— J. Blondin................. 515
- Electrolyse du cuivre pur, procédé Parker......... 536
- Electromoteurs à champ magnétique rotatoire par
- M. de Bast....................... Ç27, 585
- Electrothermographe Gooch et Whîte................ 279
- Embrayage éléctromagnétique Willans....... ........ 452
- Equivalent (variation apparente de 1’) électrochimique du cuivre par M. Vanni...................... 192
- Etalons de résistance en mercure, par M. Glazebrook 143 Etincelles (sur les) dans la préparation de l’acide
- carbonique solide par M. Haussknecht...... 277
- — constituées (sur les) par des masses lumineuses
- en mouvement. — A. Righi....... 38, 501, 604
- Etude sur un phénomène lumineux et calorifique produit par le courant électrique dans les liquides. — E. Lagrange et P. Hoho..... 401, 471
- — sur la variation de la force électromotrice des
- piles avec la pression. — Henri Gilbault
- 7, 63, 174, 220
- — thermo-électrique de la condensation dans les cy-
- lindres des machines à vapeur par M. Fitzgerald 379
- — expérimentales sur l’arc à courants alternatifs. —
- A.Blondel...................... 55G 618
- Excavateur Bennett....................... '8
- Exposition du travail. — IV. de Fonviélle.... 166, 475
- F
- Faits divers :
- Accident à la station centrale de Cincinnati...... 297
- — de chemin de fer sur la ligne de Lyon.... 197
- — sur la ligne électrique de Florence à Fiesole. 98
- — de chemin de fer en Espagne..................• 97
- — de chemin de fer........................... 97
- - — sur le chemin de fer électrique de Portrush 49
- — dans les ateliers du chemin de fer électrique
- de Newark....................................•' 547
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 639
- Pages
- Accident au tramway de Bellevilie.................. 597
- — dû au gaz à Blackburn..................... 598
- — dans ies mines............................ 634
- Accumulateurs de la Société de Saint-Ouen.......... 499
- Alliage fusible (nouvel)........................... 397
- Appareil pour dompter les animaux par l’électricité. 549 Applications de l’électricité au canal de Manchester. 197
- — — en Autriche.............. 449
- — — en France................. 349
- — l’énergie électrique................. 597
- — du phonographe....................... 600
- Ascension d’un ballon à Saumur...................... 47
- Attrape-mouches électrique......................... 48
- Bateau électrique dirigeable....................... 398
- Brevets en Allemagne............................... 97
- Carte magnétique de la France...................... 147
- Centenaire de sir William Snow. Harris............. 49
- Chauffage par l’électricité.......................... 49
- — des trains aux Etats-Unis............... 549
- Chemin de fer électrique souterrain de Londres. 347, 498
- — — de la Cité de Londres .... 348
- — — à Berlin.................... 247
- — — (statistique des)............ 99
- Compagnie Ferranti de Londres ..................... 248
- Compteurs électriques Thomson...................... 547
- Concours ouvert par la Société des eaux de la
- Dranse..................................... 497-
- — pour une pile électrique......................... 633
- Conférence au Conservatoire des arts et métiers.... 397
- Construction du premier chemin de fer électrique
- russe........................................... 49
- Coup de foudre en Australie......................... 147
- — — Tunisie......................... 197
- — — à Crécy........................... 149
- — — à Munster......................... 148
- — — Tunisie.........'............... 109
- — — à L.ichfield...................... 298
- — — sur un ballon captif.............. 399
- Courroies de transmission en Amérique.............. 247
- Cryptophonie........................................ 199
- Culture à l’aide de la lumière électrique.... 348, 547
- Cyclone à la Martinique............................. 148
- Découverte du champ magnétique tournant............. 297
- — de gisements de vanaduim à Mendoza. 348
- Décoüpeuses électriques en Amérique................. 299
- Développement des industries électriques aux Etats-
- Unis.......................................... 99
- Eclipse de lune................................... 498
- — totale de lune.............................. 399
- Electroculture....................................... 48
- Electrocutions................................ 248, 599
- Emploi de la lumière électrique en photographie... 598
- Emploi de l’électricité dans les mines.............. 150
- Enseignement de l’électricité à Londres............. 247
- Etablissement d’un abri au sommet du Mont Rose. 19S
- P»g«
- Etablissement d’un observatoire au sommet du Mont a Blanc................................................. 47
- — d’un phare au Cap.............. 297
- Eventail électrique................................. 49
- Expériences à l’observatoire du Pic du Midi......... 47
- — — de Blue-Hill................. 149
- — sur la polarisation de la lumière..... 598
- Exploitation du funiculaire de Bellevilie........... 498
- Explosion de gaz au passage de l’Opéra................ 198
- Explosions de gaz en Europe et en Amérique.......... 97
- Exposition d’électricité à Glasgow..................... 49
- — nationale italienne..................... 498
- — d’électricité de Montréal................ 98
- — de Chicago... 247, 297, 399, 449 547> 549 597
- — au Palais de Cristal à Londres.......... 599
- — à Kimberly............................ 634
- Extraction d’india-rubber à Madagascar............... 148
- Fabrication de l’aluminium.......................... 47
- — des accumulateurs..................... 349
- — électrolytique de la potasse.......... 633
- Fers à repasser électriques......................... 550
- Fontaines lumineuses à l’Exposition de 1889......... 248
- Gisements de nickel................................. 98
- Inauguration d’un tramway élecirique à Leeds........ 350
- • - du monument du parc Lincoln.............. 299
- Incendie d’une usine................................ 632
- Installation de machines électriques dans les mines. 248
- Invention originale à Chicago....................... 597
- Locomotives électriques aux Etats-Unis.............. 147
- Loi sur les patentes en Allemagne................... 449
- Lumières artificielles pour la photographie......... 350
- Microscope à très fort grossissement................ 47
- Naufrage du « Schiller»............................... 298
- Nouvel isolant...................................... 348
- Nouvelle application de l’électricité à Berlin...... 398
- Observations aériennes en France...................... 348
- Observatoire du Parc Saint-Mairr.................... 247
- — de la tour Eiffel.................... 633
- Orage à Londres...................................... 98
- Organisation d’un transport de force en Californie.. 550
- Photographie automatique.............................. 633
- Prix de la fondation Telsford......................... 298
- Production du cuivre............................... 197
- Progrès de l’électricité en Roumanie.................. 399
- Pyromètre électrique................................ £53
- Recensement aux Etats-Unis............................ 347
- Société des ingénieurs de Londres..................... 549
- Statistique des coups de foudre en Allemagne........ 147
- Syndicat du caoutchouc ............................... 198
- Système de transports électriques..................... 198
- Traction électrique à Honolulu....................... 149
- — — en Amérique..................... 197
- — — à Paris......................... 547
- Trajet rapide du Japon à Londres...................... 398
- Tramways électriques à San-Francisco.................. 298
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-
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- 640,
- Pages
- Tramway électrique à Pittsbourg..................... 498
- — — tubulaire de Paris............... 347
- — — à Liverpool...................... 599
- — — à Budapest....................... 599
- Transmission électrique de la force............ 48, 297
- Tunnel sous la rivière Sainte-Claire................ 49
- Usine municipale des Halles....................498, 599
- — de Deptford............................ .... 347
- — centrale d’électricité à Chicago............ 599
- Utilisation d’une chute du Rhin..................... 98
- — des chutes d'eau en Suisse......... 148, 499
- — des chutes du Niagara................... 198
- — des chutes d’eau en France.............. 47
- Vérification des paratonnerres au Trocadéro......... 48
- cl air âge électrique.
- Eclairage électrique à bord du yacht du grand duc
- Alexis....................................... 200
- Eclairage" électrique du temple maçonnique de Chicago .............................................. 99
- Eclairage électrique des abattoirs d’Aberdeen.... 500
- __ ' — à Adélaïde..................... 500
- — — aux Arts décoratifs............ 530
- — en Allemagne................... 150
- — js- en Angleterre.................... 150
- __ — au château de rimpératriced’Au-
- triche...................... 99
- — — dans les Balkans............... 97, 99
- — — à Bangkok.................. 298
- — — à la Bibliothèque nationale.... 248
- ___ — de l’hôtel deville deBirmihgham 249
- — — à Bournemouth.............. 200
- — — à Cardiff.................. 600
- — — à l’exposition de Chicago 249, 500
- — — à l’arsenal de Constantinople.. 299
- — — à l’école de Saint-Cyr..... 200
- — — à Douvres.................. 249
- — — à Dusseldorf .................. 349
- — — à l’Ecole normale.......... 400
- — — des églises.................... 149
- — — en Europe et aux Etats-Unis.. 249
- — — à Glasgow................... 99
- — — à Irun..................... 631
- — — en Islande...................... 99
- — — à Lanceston.................... 200
- — — à l’opéra de Lisbonne.......... 247
- — — à Londres............ 48, 246, 633
- — — des omnibus de Londres........ 149
- — — à Manchester................... 147
- — — au Mexique..................... 200
- —s — à Milan...................... 300
- — — à Montréal..................... 49
- — — à Munich.............•........ 530
- — — à New-York..................... 600
- — — à Paris.................... 248
- Page»
- Eclairage électrique de Perpignan................... 348
- — — à Skint-Pétersbourg...... 249
- — — de Pittsbourg en Pensylvanie.. 500
- — — en Russie................ 299
- — — à l’isthme de Suez .............. 148
- — — des chemins de fer en Suisse.. 450
- — — à Sydney.....................;...... 499
- Installation d’une usine électrique à Nîmes......... 550
- — de l’éclairage électrique en Angleterre.. 559
- Inauguration d’une nouvelle usine Popp à Paris.... 347 Station d’éclairage électrique à Londres.......... 500
- — centrale de Pontresina...................... 397
- — — d’éclairage électrique de Portsmouth 200 Progrès de la lumière électrique dans la Scandinavie. 499
- Télégraphie et Téléphonie :
- Appareil (nouvel) pour télégraphier................ 50
- Câbles aboutissant à Rio-ie-Janeiro................ 50
- Câble des Bermudes à la Floride.................... 600
- — entre San-Francisco et le Japon............. 47
- — sous-marins en France......................3,-349
- — — entre le Japon et Loochoo. 350, 450
- Dégâts aux poteaux télégraphiques en Chine......... 48
- Développement de la téléphonie aux Etats-Unis.... 500
- — du téléphone en Suisse................ 250
- Durée de transmission d’une dépêche pour l’Espagne. 350
- Exploitation des téléphones à Paris................. 450
- Fournitures des appareils téléphoniques..... 250, 633
- Inauguration du téléphone de Marseille à Aix....... 130
- Inauguration du nouvel Hôtel des postes et télégraphes à Marseille................................... 150
- Interruption des fils télégraphiques entré la France,
- l’Angleterre et l’Allemagne.................... 398
- Invention du télégraphe............................. 548
- Lignes télégraphiques au Cap........................ 600
- Ligne télégraphique de Douai à Valenciennes........ 397
- — — en Europe........................ 300
- — de l’île Maurice......... 50, 99
- — — souterraine dans l’Hymalaïa.... 350
- — — en Bulgarie..................... 634
- — téléphoniques en Allemagne..... 99, 300
- — — entre Bruxelles et Amsterdam 300
- Organisation du service des postes et télégraphes
- en Espagne..................................... 397
- Poteaux télégraphiques au Japon.................... 348
- Prix d’établissement des lignes téléphoniques communales. ....................................... 298
- Projets de câbles sous-marins...................... 300
- Réseau télégraphique de l’Ecuador......... 350
- Réseaux téléphoniques de Melbourne et d’Adélaïde. 500
- — — urbains de Maubeuge etMa-
- zamet..................... 130
- Statistique de la téléphonie en Europe............. 349
- Télégraphe (nouveau) imprimeur ................-..... ' 548
- p.640 - vue 640/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 641
- P* jet
- Télégraphe dans le détroit du Sund................ 450
- Télégraphie optique au Touat.....%................. 200
- — aux Indes............................... 349
- — souterrain de Berlin à Munich........... 349
- Télégraphes et téléphones dans les colonies espagnoles............................................. 100
- Télégraphie et téléphonie à Paris.................. 250
- Téléphone à Birmingham........................... 249
- — à Francfort-sur-Ie-Mein.................. 90
- — à New-York............................ 200
- Téléphonie interurbaine en France................... 50
- Téléphonie à Vienne................................ 600
- — entre la France et l’Angleterre......... 600
- Théâtrophone à Paris et à Londres.......... 200, 634
- Transmission de la parole par le téléphone........ 400
- Fers à souder......................................... 156
- Flotteur électrique Gray............................. 480
- Fonderie électrique Slawianoff........................ 159
- Fontaines lumineuses de table, par M. Trouvé......... 387
- Force électromotrice des piles avec la pression (étude sur la variation de la). — Henri Gilbault
- 7. 63, 174, 221
- — (sur les) élémentaires électromagnétiques et élec-
- trodynamiques. — M. Auguste Righi.............. 243
- — (sur les) électromotrices périodiques agissant
- toujours dans le meme sens sur un conducteur qui possède une self-induction, par M. Puluj.. 194
- — (sur la) électromotrice des piles à gaz, par 487
- M. Markovsky................................ 487
- — électromotrices périodiques (sur les).......... 542
- Forge à contacts hydrauliques. — ENhu Thomson... 134
- G
- Grue électrique Siemens.............................. 43)
- H
- Haveuse Brain...................................... 23
- — Goolden..................................... 24
- Hystérésis ("sur le galvano), par S.-P. Thompson... 41
- — (chaleur développée par) dans le noyau d'un
- transformateur par M. J.-M. Ewing....... 124
- — (mesure de la perte par) dans des transforma-
- teurs ..................................... 628
- 1
- Inclinaison (mesure de 1’) de l'aiguille aimantée, par
- M. C.-L. Weber.......................... 133
- Page
- Influence des températures élevées (de I’) sur la résistance d’isolement et le pouvoir inducteur spécifique du caoutchouc vulcanisé par M. William Naver................................................ 41
- Intensité de la radiation des gaz sous l'influence de
- la décharge électrique, par Knut Angstrom.... 144 Inversion, réciprocité, réversibilité. — C. Decharme.
- 201, 268
- L
- Lampes à arc (les). — Gustave Richard............... 405
- — — Bellens.......................- ...... 408
- — — système Brünne. —. Cberonnei......... 421
- — — Garland............................. 405
- — — de Lever............................. 406
- — — de Puyt.............................. 405
- — — Shepard.............................. 409
- — — Siemens et Halske.................... 407
- — — Turbayne............................. 407
- — (les) à incandescence. — Gustave Richard..... 260
- — (comparaison entre les) à incandescence ordinaires de 10 ou 16 bougies et les lampes à incandescence de forte intensité lumineuses, 500
- ou 1000 bougies.............................. 233
- — (des) à incandescence et de leur meilleur régime
- de fonctionnement, par M. Larnaude........... 387
- — à incandescence Berckley...................... 266
- — Criggal........................ 266
- — — Dick.......................... 262
- — — Edison........................ 260
- — — Gimmingham ................... 266
- — — Mac Lean....................... 262
- — — Mohrle........................ 266
- — — Munro......%................... 265
- — — Schanschieff et Sando......... 261
- — — Scharf et Latzko.............. 261
- — — South.......................... 265
- — — Tibbits........-.............. 262
- — — Voigt et Staudt................ 265
- — — Watson........................ 262
- — — Walter......................... 261
- — — sous-marine Turner............. 263
- — — sans fils de platine de F. Walter 379
- — — de la compagnie de l’Industrie
- électrique à Genève.. ...................... 578
- — — (accouplage pour)...................... 329
- Locomoteur Immisch et Walker.......................... 23
- — Schlesinger................................. 19
- — Van Depoele...................................... 21
- — Jeffrey........................................ 22
- — Edison........................................... 22
- Locomotion (la) électrique.— H. de Grafflgny. 267, 423
- p.641 - vue 641/650
-
-
-
- 642
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- M
- Pages
- Machines (sur une similitude des fonctions des ma-
- chines). — E. Carva/lo......................... 506
- Machine à influence de Wimshurst. — G. Pcllissier 54 — dynamo (détails de construction des). — Gustave
- Richard.......................................... 305
- Manière dont la « Western telegraph Company » s'est
- fait expédier les nouvelles des courses........ 427
- Manœuvre électrique des aiguillages à contrepoids,
- système Hillairet................................ 277
- Mesure (sur la) de la constante diélectrique des vapeurs et la théorie des diélectriques de Mos-
- sotti et Clausius, par Lebedew................... 345
- Mines (application de l'électricité aux)................... 17
- Moteurs à courants alternatifs Sahulka . ................ 563
- , , — — — Dobrovyolsky............... 564
- — — continus Immish...................... 322
- — — — Woodhouseet Rawson 415
- N
- Navigation (la) électrique de plaisance. — Ch.Jac-
- quin............................... 315, 412
- Nécrologie :
- L’abbé Jean Caselli. — IV. de Fonvielle..... 196
- O
- Ondulations électriques (sur la forme des) par
- M. V. Bjerknes. - - A. Berthier........... 397
- Oscillations (appareil destiné à l’étude des) électriques de longues périodes, par M. Calley........... 395
- — (recherches sur les) électriques, par M. Grimaldi. 92 Ozone (emploi de 1’) dans différentes industries, par
- A. Villon.................................. 129
- F
- Parafoudres Thomson-Houston....................... 308
- Paratonnerres (établissement des), par M. Lecher.. 290
- — de Siint-Omer. — G. Pel/issicr............... 443
- Pendule électromagnétique Scholler et Jahr........ 452
- Perforatrice Atkinson............................ 23
- Pages
- Période (sur la) diurne d'e l’élèctricité atmosphérique.
- — L. Palmierï................................ 209
- Piles de Méritens......:.......................... 479
- — thermo-électrique Gouraud.................... 82
- — Jess au bioxyde de manganèse................. 329
- — Fitzpatrick.........................’....... 330
- Platine (le). — E. Andreoli......................... 162-
- Plombs fusibles Morday............................... 185
- Pointeur Siemens..................................... 459
- — électrique Anderson........................... 459
- Pompe à incendie électrique Dewey.................... 456
- — électrique Van Dépoele........................ 455
- — — Goolden................................. 26
- Pont de Wheatstone, par M. Lehfeldt.................. 191
- Poulies à adhérence électromagnétique Bovet.......... 452
- Pouvoir (sur le) émissif des fils minces, par M. W. E.
- Ayrton et H. Kilgour......................... 590
- Puissance (travaux récents sur la mesure de la) électrique. — C. Raveau..................... 251, 323, 375
- R
- Recherches expérimentales sur certaines étincelles électriques constituées par des masses lumineuses en mouvement. — Â. Righi. • 38,-501, 604 Réciprocité, inversion, réversibilité. — C. Decharme
- 201, 268
- Relations (sur les) entre l’entrefer et la forme des pièces polaires dans les machines dynamo, par M. Ryan...................................... 186, 228
- — (sur les) entre le volume atomique et la ténacité,
- par M. Reginald Fessenden................... 435
- — entre les circuits magnétiques des dynamos et des
- transformateurs, par M. Imhoff.............. 332
- — entre le pouvoir éclairant des lampes à incandes-
- cence et l’intensité du courant, par MM. Fer-
- gusson et Center............................ 570
- Réinvention américaine.............................. 231
- Résistance (sur la) magnétique à la surface . — C. Raveau.............................................. 241
- — (sur la) magnétique, par A.-E. Kennely... 390, 439
- Réversibilité, inversion, réciprocité. —C. Decharme
- 201, 268
- Riveuse portative Riess............................. 157
- S
- Séparation du cuivre, du nickel et de l’argent, par
- M. Strap....................................... 387
- Serrure électrique Grefen.............................. 455
- Signal pétard automatique Adams, Fratt et Say..... 128
- p.642 - vue 642/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D*ELECTRICITE
- 643
- Pages
- Signaux maritimes (système de)....................... 481
- — acoustiques. — Edme Genglaire................. 101
- Société internationale des électriciens. — C. Carré. 339 341
- — des électriciens de Berlin.................... 339
- — française de physique.................... 430 625
- — la « Berliner Elecktricitæts-Werke ».......... 486
- Soudure électrique (la). — Gustave Richard........... 151
- — électrique Elihu Thomson....................... ifü
- — — Angell................................ 153
- — — Dewey................................. 155
- — — Coffin................................ 155
- — — Wood................................ 132
- — (sur la) de l’aluminium....................... 328
- Support pour câble Anderson.......................... 116
- — — Criggal et Berckley............. 266
- — — Gimmingham...................... 266
- — — Voigt et Staudt................. 265
- Suspension de câble Mac Tighé........................ 116
- T
- Télégraphie et téléphonie en Angleterre, par M. W.
- Preece................................... 178
- Téléphoniques (matériel technique des communications), — Variore................................. 351
- Téléphone Mercadier................................ 36
- Température des fils parcourus par des courants électriques et sur leur coefficient de conductibilité externe, par M. Cardani.................. 90
- Théorie (sur la) de l’appareil de Ruhmkorff, par
- M. Colley................................ 341
- — (sur la) du champ magnétique tournant de Fer-
- raris, par M. J. Sahulka............ 235, 280
- — de la pile (remarque historique au sujet de la)
- P. Duhem................................. 207
- — (sur la) des phénomènes thermo-électriques. —
- J. Blondin............................... 104
- — de l’électrolyse par les courants alternatifs. —
- A.Palaç.................................. 117
- — (sur la) de l’électrodynamique, d’après J. Lar-
- mor. — J. Blondin........................ 515
- Thermostat de la « Fire Alarm C- ».............. 458
- — de précision Benko........................ 585
- Timbreur électrique de M. Randall.................. 80
- Tour Eiffel (la) et les appareils Parenthou.— E. Dieu-
- donné ................................... 461
- Tramway électrique (le) d’Offenbach. — Ch. Jac-
- quin...................................... 30
- Piges
- Tramways électriques et chemins de fer.— G. Richard. 11 o
- — — Bennett.............................. 220
- — — Blanchard.......................... 213
- — — Bonneau et Desroziers........ 212, 397
- — — Crompton et Chamen.................. 213
- — — Dewey.............................. 218
- — — Harding............................. 218
- — — Jarman.............................. 213
- — — Robinson........................... 535
- — — Weems............................... 219
- — — (frais d’exploitation des).......... 334
- — tubulaire souterrain à traction électrique de Paris.
- C. Carré.................................... 72
- — — de Boston par M. Shaw................ 381, 531
- Transformateurs Lauckert........................... 314
- — Morday...................................... 313
- — Williamson.................................. 314
- — (perte par hystérésis dans les)............... 628
- — (rendement des).............................. 629
- Treuil électrique Crompton et Howell............... 30
- Trolly pour tramways électriques Brush............. 114
- — — Driscoll et Hunt... 113
- — — «. ...................13
- — — Lieb............. 113
- — — Short.............. 114
- Tubes en cuivre (fabrication électrolytique des) procédé Elinore........................................ 125
- Turbine Parsons...........................Ÿ........ 84
- U
- Usine (1’) centrale des tramways électriques de Boston, par M. Shaw................................ 381, 531
- V
- Vérification de la loi de dérivation des surfaces équipotentielles et mesure de la constante diélectrique, par M. A. Perol..................... 140
- Vitesse de propagation des ondes électriques dans quelques isolants solides, par MM. Arons et Rubens.................................................. 142
- — (sur la) de transmission des dépêches. — P.-H.
- Ledcboer...................................... 601
- — (mesure de la) de propagation des ondes électri-
- ques, par M. K. Waitz....................... 626
- Voiture électrique (une nouvelle). — Henri de Graf-
- figny................................. 267, 42
- p.643 - vue 643/650
-
-
-
- p.644 - vue 644/650
-
-
-
- TABLE PAR NOMS D’AUTEURS
- A
- Page'!
- Adams.— Signal-pétard automatique........................ 128
- Anderson. — Pointeur électrique......................... 459
- — Support pour câbles............................... 117
- Andreoli.— Le platine.................................. 162
- Angell.— Soudure électrique............................ 153
- Angstrom (Knut). — L’intensité de la radiation des
- gaz sous l’influence de la décharge électrique............................................. 144
- Arons. — Vitesse de propagation des ondes électriques dans quelques isolants solides................. 142
- Atkinson. — Perforatrice............................... 23
- — Câbles de sûreté................................. 28
- Aubert. —Compteur d’électricité.......................... 524
- Ayrton. — Sur le pouvoir émissif des fils minces.... 590
- B
- Bast (De). — Les électromoteurs à champ magnétique
- rotatoire.............................. 527 585
- Bellens. — Lampe à arc................................ 40S
- Benko. — Thermostat de précision...................... 583
- Bennett. — Excavateur.................................. 18
- — Tramway électrique............................. 220
- Berckley. — Lampe à incandescence..................... 266
- Berthier. — Sur la forme des ondulations électriques................................................... 353
- — Mesure de la vitesse de propagation des ondes
- . électriques..................................... 626
- Berthon. — Commutateur téléphonique.................... 537
- Bjerknes. — Sur la forme des ondulations électriques.........................................• 59?
- Pages
- Blanchard. — Tramway électrique....................... 213
- Blondel. — Etudes expérimentales sur l’arc à courants
- alternatifs............................ 551, 618
- Blondin (J.) — Sur la théorie des phénomènes thermo-électriques......................................... 104
- — Sur la théorie de l’électrodynamique........... 515
- Bonneau. —Tramway électrique.................... 212 397
- Bovet. — Poulies à adhérence électromagnétique.... 452
- — Application de l’électricité aux mines........... 17
- Brain. — Haveuse........................................ 23
- Briaime. — Lampe à arc................................. 421
- Bruslx. — Trolly..................................... 114
- Burrou. — Compteur d’électricité....................... 184
- c
- Caîley. — Appareil destiné à l’étyde des oscillations
- électriques de longue période................. 395
- Gardani. —Sur la température des fils parcourus par des courants électriques et sur leur coefficient
- de conductibilité externe..................... 90
- Garpenter. — Fer à souder.............................. 156
- Garré (C.). — L’enquête sur le tramway tubulaire
- souterrain à traction électrique.............. 72-
- — Société internationale des électriciens.... 339, 541
- Carvalïo. — Sur une similitude des fonctions des
- machines........'........................... 605
- Castner. — L’aluminium et son électrométallurgie... 513 Center. — Sur le pouvoir éclairant des lampes à incandescence........................................... 576
- Chaînon. — Tramway électrique........................ 213
- Gheronnet. — La lampe à arc système Brianne.......... 421
- Goffin. — Soudure électrique......................... 155,
- Colley. .— Sur la théorie de l’appareil de Ruhmkorff. 341 Griggal. — Lampe à incandescence..................... 266^
- p.645 - vue 645/650
-
-
-
- 646
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Crocker-Wheeler. — Balais pour dynamos.......... 309
- Grompton. — Tramway électrique........ ......... 2‘3
- — Treuil électrique............ ............ y>
- Cuénod. — Dynamo................... ............ 3°7
- D
- Davis. — Collecteur pour dynamos..................... 561
- Decharme (C.). — Inversion, réciprocité, réversibilité................................. soi, 268
- Depoele (Van). — Locomoteur.......................... 21
- — Pompe électrique............................. 455
- Desroziers. — Dynamo................................. 562
- — Tramway électrique........................... 397
- Desruelles. — Compteur d’électricité................ 369
- Dewey. — Tramway électrique.......................... 219
- — Pompe à incendie électrique.................. 456
- — Soudure électrique........................... 155
- Dick. — Pare-dépôt pour lampe à incandescence.... 262
- Dieudonné (E.). — La tour Eiffel et les appareils
- Parenthou.................................... 461
- Drobro wolsky. — Dynamo.............................. 564
- Driscoll. — Trolly à graissage intérieur............. 119
- Duggan.—Trolly....................................... 113
- Duhem (P.). — Remarque historique au sujet de la
- théorie de la pile.....«.................... 207
- E
- Edison.— Lampe à incandescence......................... 260
- — . Locomoteur..................................... 22
- Edmunds. — Distribution par accumulateurs....... 36b
- — — transformateurs....... 625
- Elster. — Sur les appareils actino-électriques.......... 545
- Elxnore. — Fabrication électrolytique des tubes en
- cuivre, procédé................................ 125
- E'wing(J-). — Méthode pour mesurer la chaleur développée par hystérésis dans lé noyau d’un transformateur......................................... 124
- F
- Fabri (Cornélie). — Cloche-signal électrique instal-
- lée dans le port de Ravenne.................. 572
- Faure. — L’aluminium et son électrométallurgie........ 312
- Page»
- Fergusson. — Sur le pouvoir éclairant des lampes
- à incandescence..................».......... 370
- Féry (C). — Nouveau conjoncteur-disjoncteur......... 123
- Fessenden. — Sur les relations entre le-volume atomique et la ténacité......................... 433
- Fitzgerald. — Etude sur la condensation dans les
- cytindres des machines à vapeur............. 379 .
- Fitzpatrick. — Pile................................. 330
- Fonvielle (W. de). — L’électricité à l’exposition du
- travail............................... 166, 463
- G
- Garland. — Lampe à arc............................. 305
- Geitel. — Appareils actino-électriques............. 343
- Genest. — Commutateur.............................. 279
- Genglaire (Edme). — Signaux acoustiques............ 101
- Géraldy (Frank). — La distribution d’électricité à
- Vienne..................................... 301
- — Les installations de la Société de Kensington et
- Knightsbridge.............................. 169
- — Les procédés en usage à Chelsea................ 31
- — Nouveaux compteurs d’électricité........... 368, 465
- Gilbault (Henri). — Etude sur la variation de la
- force électromotrice des piles avec la pression.
- 7. 63, 175» 220
- Gimmingham. — Lampe à incandescence.................. 266
- Glazebrook. — Sur la valeur de quelques étalons de
- résistance.....................'............ 143
- Goolden. — Câbles de sûreté........................... 28
- — Haveuse....................................... 24
- — Pompe.......................................... 26
- Gooch. —Electrothermographe.... ..................... 279
- Gorland. — Charbons armés pour lampes à arc......... 405
- Gouraud. — Pile thermo-électrique..................... 82
- Grabau. — L’aluminium et son électrométallurgie... 507 Grafflgny (Henri de). — La locomotive électrique. 423
- — Une nouvelle voiture électrique............... 267
- Gray. — Flotteur électrique.......................... 480
- Grefen. — Serrure électrique......................... 455
- Grimaldi. — Recherches sur les oscillations électriques .........................................^. 92
- H
- Hall. — Rendement des transformateurs........'.... 629
- Halske (Siemens et). >— Lampe à arc............. 407
- — Distribution par accumulateurs.......... 310 571
- Harding. — Tramway électrique................... 218
- Haussknecht. — Sur les étincelles dans la préparation de l’acide carbonique solide........ 277
- p.646 - vue 646/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D‘ELECTRICITE
- 647
- Pages
- Heurtey. — Compteur d’électricité......................... 33
- Hillairet. — Manœuvre électrique des aiguillages à
- contrepoids. ................................... 277
- HInde. — Commutateur..................................... 582
- Hoho (P ). — Etude sur un phénomène lumineux et calorifique produit par le courant électrique
- dans les liquides.... . . . . ............ 401, 471
- Holme. — Armature crénelée............................... 362
- Hoockham. — Compteur d’électricité................. 37 482
- Houston (Thomson-). — Parafoudre......................... 308
- — Dynamo multipolaire................................. 332
- Hunt. — Trolly à graissage intérieur..................... 113
- 1
- Imhoff. — Relation entre les circuits magnétiques
- des dynamos et des transformateurs.......... 332
- lmmisch. — Locomoteur............................... 23
- — Moteur........................................ 323
- — Canot électrique............................... 320
- J
- Jacquin (Ch.). — La navigation électrique de plai-
- sance................................. 313, 412
- — Le tramway électrique d’Offenbach.............. 30
- Jahr. — Pendule électromagnétique.................... 452
- Jarman. — Tramway électrique......................... 213
- Jeffrey. —Locomoteur................................ 22
- Jess. — Pile au bioxyde de manganèse................ 329
- Jones. — Sur l’amortissement des ondes électriques
- et la mesure des vibrations stationnaires de Hertz le long des fils............. 190
- — Cherche-fautes................................ 538
- K
- Kaiser. — Boussole annulaire............................. 33
- Kellner. — Blanchiment électrolytique.................... 83
- Kennedy (A..-E). —Alternateur........................... 339
- Kennedy (Rankin). — Sur la résistance magnétique....................................... 390 439
- Pige*
- Kilgour. — Sur le pouvoir émissif des fils minces... 399 Kingsland. — Avertisseur électrique........................ 183
- L
- Lagrange (E.). — Etude sur un phénomène lumineux et calorifique produit dans les liquides..
- 401, 471
- Larnaude. — Des lampes à incandescence et de
- leur meilleur régime de fonctionnement...... 387
- Larmos. — Sur la théorie de l’électrodynamique.... 515
- Latzko. — Attache pour lampe à incandescence......... 261
- Lauckert. — Transformateur............................ 314
- Laughlin (Mac). — Armature démontable................ 563
- Lean (Mac). — Lampe à incandescence................... 262
- Lebedew. — Sur la mesure de la constante diélectrique des vapeurs et la théorie des diélectriques de Mossotti et Clausius........................ 343
- Lecher (E.). — Sur l’établissement des paratonnerres............................................... 290
- Ledeboer (P.-H). — Nouveau conjoncteur-disjoncteur.................................................. 123
- — Sur la vitesse de transmission des dépêches..... 6oi Lehfeldt. — Sur une modification du pont de Wheat-
- stone....................................... 191
- Lever. Lampe à arc.................................... 406
- Lewis (B.). — Courbes produites par des machines
- à courants alternatifs..................... 482
- Lieb. — Trolly.............................................
- M
- Mac-Tighe. — Suspension pour câbles................. 116
- Madden. — Accumulateur........................... 623
- Markovsky. — Sur la force électromotrice des piles
- à gaz...................................... 487
- Mercadier. — Téléphone............................. 36
- Meritens. — Pile................................... 479
- Miron (François). — Contrôleur automatique d’intensité.......................................... 410
- — Nouveaux compteurs d’électricité............. 324
- Mix et Genest. — Commutateur rapide................. 279
- Mohrle. — Lampe à incandescence.................... 266
- Morday. — Plombs fusibles........................... 185
- — Transformateur............................ 313
- Morris. — Amorce électrique......................... 83
- Munro. — Canalisation............................... 481
- — Lampe à incandescence........................ 263
- p.647 - vue 647/650
-
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- '648
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- N
- Page»
- Narr. — Sur la déperdition de l’électricité.................... 394
- Naver (William). — De l’influence des températures élevées sur la résistance d’isolement et le pouvoir inducteur spécifique du caoutchouc
- vulcanisé...................................... 41
- Neu. — Avertisseur électrique........................... 45^
- P
- Palaz (A.) — Théorie de l’électrolyse par les courants alternatifs.............................. *17
- Palmier! (L.) — Sur la période diurne de l’électricité atmosphérique..................................... 209
- Parenthou. — Les appareils de la tour Eiffel.......... 461
- Parker. — Distribution par transformateurs............ 311
- — Electrolyse du cuivre pur........................ 536
- Parsons. — Perfectionnements à la turbine..,.......... 84
- Pellissier (G.) — Le paratonnerre de Saint-Omer... 443
- — Machine à influence de Wimshurst.................. 54
- Pérol (A.) — Vérification de la loi de déviation des
- surfaces équipotentielles et mesure de la constante diélectrique............................ 14°
- Pfaundler. — Sur une méthode perfectionnée pour la détermination des chaleurs spécifiques au
- moyen du courant électrique.................... 4^9
- Pllkington. — Compteur d’électricité.................... 123
- Pratt. —Signal-pétard automatique....................... 128
- Preece (W.) — Sur le progrès de la télégraphie et
- de la téléphonie en Angleterre................. 178
- Puluj. — Sur les forces électromotrices périodiques agissant toujours dans le même sens sur un conductenr qui possède une self-induction.... 194 Puyt. — Lampe à arc.......... ........................ 4°5
- R
- Randall. — Timbreur électrique........................ 80
- Rathbone. — Cherche-fautes............................ 426
- Raveau^tC.) — Sur la résistance magnétique à la
- surface....................................... 241
- — Travaux récents sur la mesure de la puissance
- électrique........................ 251, 323, 375
- Rees. — Distribution par transformateurs.............. 31 r
- P*g«"
- Richard (Gustave). —Applications mécaniques de
- l’électricité...................... 17, 451
- — Les lampes à arc........................'...... 405
- — — — à incandescence........................., 260
- — Détails de construction des machines dynamo .. 305
- — La soudure électrique.......................... 151
- — Chemins de fer et tramways électriques... no,
- 212, 371
- — Détails de construction des machines dynamo,. 560
- — L’aluminium et son électrométallurgie............ 507
- Riess. — Riveuse portative............................. 157
- Righi (Auguste.) — Sur les étincelles constituées
- par des masses lumineuses en mouvement.... 38
- — Sur les forces élémentaire électromagnétiques et
- électrodynamiques.............................. 243
- — Recherches expérimentales sur certaines étin-
- celles électriques constituées par des masses
- lumineuses en mouvement............. 501, 604
- Robinson. —Tramway électrique.........................». 533
- Royle. — Machine à isoler les câbles.................... 182
- Rubens. — Vitesse de propagation des ondes électriques dans quelques isolants solides.................... 142
- Ryan. — Sur les relations entre l'entrefer et la forme des pièces polaires dans les machines
- dynamo.............................. 186, 228
- S
- Sabulka (J.t — Sur la théorie du champ magnétique
- tournant de Ferraris............... 235, 280
- Sando. — Lampe à incandescence................. 261
- Sautter (Cuénod-). — Dynamo..................... 307
- Say. —Signal-pétard automatique ............... 128
- Schansckieff. — Lampe à incandescence............ 261
- Scharf. — — — .......... 261
- Schlesinger. — Locomoteur........................ 19
- Scholler. — Pendule électromagnétique........... 452
- Scott. — Dynamo. .............................; 567
- Shaw. — L’usine centrale des tramways électriques
- de Boston.......................... ^81, 531
- Shepard. — Lampe à arc...........................409
- Sherman. — Compteur............................. 125
- Short. —Trolly................................... 114
- Siemens. — Lampe à arc........................... 407
- — Pointeur................................. 459
- — Grue électrique............................ 453
- — Distribution par accumulateurs....... 310, 571
- — Compteur................................... 183
- Sisling. — Chargement des accumulateurs.......... 567
- Slawianoff. — Fonderie électrique................ 159
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- JOURNAL UNIVERSEL *Ù‘ELECTRICITE
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- Page*
- Smith (F.-J.) — Actions d’un champ magnétique sur des tiges de fer, de nickel et d’autres métaux
- dans un état de torsion permanent........... 137
- Snelgrove. — Balance électrique..................... 454
- South. — Lampe à incandescence...................... 265
- Sprague (Frank). — L’avenir des chemins de fer
- électriques.................................. 42
- Staudt. — Lampe à incandescence..................... 265
- Stokes. — Collecteur pour dynamo.................... 561
- Strap. — Séparation du cuivre, du nickel et de l’argent................................................ 387
- T
- Tesla. — Alternomoteur............................. 210
- — Dynamo unipolaire............................. 93
- Thompson (S.-P.) — Sur la galvano-hystéiésis...... 41
- Thomson (J.-J.) — Sur les décharges électriques
- dane des tubes vides sans électrodes...... 490
- Thomson (Slihu.) — Soudure électrique............... 152
- Thomson-Houston. — Dynamo multipolaire............ 532
- — Parafoudres................................... 308
- Thomson (sir W.). — Nouvelle boussole............. 584
- Thury. — Dynamo..................................... 307
- Tibbitts. — Lampe à incandescence.................. 262
- Tommasi. — Accumulateur............................ 234
- Trouvé. — Fontaines lumineuses de table........... 387
- Trowbridge — Amortissement des oscillations électriques dans des fils de fer........................ 40
- Turbayne. — Lampe à arc............................. 407
- Turner. — Lampe à incandescence..................... 263
- V
- Vanni. — Sur la variation apparente de l’équivalent
- électrochimique du cuivre...................... 192
- P**»»
- Vartore. — Le matériel technique des communi-
- cations téléphoniques........................ 331
- Villon (A.) — Sur l’emploi de l’ozone dans différentes industries........................'........ 129
- Voigt. — Lampe à incandescence........................ 261
- W
- Waitz. — Mesure de la vitesse de propagation des
- ondes électriques............................ 626
- Walker. — Locomoteur.................................. 23
- Walter. — Lampes à incandescence sans fils de
- platine...................................... 579
- Watson. — Lampe à incandescence...................... 262
- Weber (C.-L.) — Sur la mesure de l’inclinaison de
- l’aiguille aimantée.......................... 133
- — Batterie de petits accumulateurs............... 330
- Weems. — Tramway électrique.......................... 219
- Wheeler. — Balais pour dynamos ...................... 309
- White. — Electrothermographe......................... 279
- Williamson. — Transformateur......................... 314
- Willans. —Embrayage électromagnétique................ 452
- — Dynamo........................................ 572
- Wilson. — Electrométallurgie de l’aluminium........ 515
- — Dynamo........................................ 514
- Wimshurst. — Machines à influence..................... 54
- Wood. — Ebarbeur à air comprimé...................... 152
- Woodhouse et Rawson. — Canot électrique............ 414
- — Moteur..........................-........... 415
- Z
- Zipernowsky (Ch.) — Projet de chemin de fer électrique à grande vitesse entre Vienne et Bu-
- dapest....................................... 86
- — Fer à souder..................................... 156
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